Est-ce que se diviser change ses chances d’être reprogrammée pour une cellule ?
La transdifférenciation est la conversion d'un type cellulaire entièrement différencié en un autre type. Dans une étude publiée dans Cell Reports, les scientifiques s’intéressent aux mécanismes pouvant intervenir lors de transdifférenciations naturelles chez le ver C. elegans en utilisant des modèles unicellulaires avec ou sans division. Ils montrent ainsi comment la division peut impacter le mécanisme de reprogrammation et comment certains facteurs conservés dans le règne animal influencent ces différentes transdifférenciations.
La transdifférenciation, ou reprogrammation cellulaire directe, est la conversion directe d'un type de cellules entièrement différencié en un autre. On ne sait pas encore si les mécanismes fondamentaux sont partagés entre les différents événements de transdifférenciation qui peuvent se produire naturellement en présence ou en l'absence de division cellulaire. La transdifférenciation naturelle de cellule rectale Y en motoneurone PDA chez le Caenorhabditis elegans se produit sans division cellulaire et nécessite des orthologues de facteurs de reprogrammation des vertébrés.
Dans cette étude, les scientifiques examinent une seconde transdifférenciation naturelle qui donne naissance au motoneurone DVB à partir de la cellule rectale K suite à une division cellulaire. Ils montrent que les facteurs SEM-4/SALL, SOX-2, CEH-6/POU nécessaires à la reprogrammation de cellule rectale Y en neurone PDA sont également cruciaux pour la transdifférenciation de K en DVB. En outre, la division cellulaire est nécessaire mais pas suffisante pour cet événement, tandis que la signalisation Wnt joue des fonctions distinctes au cours du processus, notamment la sélection de la cellule fille avec un destin différent, la perte de l'identité rectale et l'imposition de l'identité du sous-type neuronal spécifique. La signalisation Wnt et les facteurs de reprogrammation SEM-4/SALL, SOX-2, CEH-6/POU agissent en parallèle pour l'effacement de l'identité rectale.
Au-delà de préciser les étapes et mécanisme communs à différents évènements de transdifférenciation, les résultats permettent d’établir un modèle intégrant les activités antagonistes de SOX-2 et de POP-1/TCF ainsi que la diminution des niveaux de SOX-2 au fil du temps pour fournir une minuterie pour l'acquisition de l'identité finale.
Deux transdifférenciations ayant lieu naturellement dans le rectum du ver C. elegans donnent naissance aux motoneurones PDA et DVB. Dans le cas de DVB, elle fait intervenir une division cellulaire. Le signal Wnt sélectionne la cellule fille qui se transdifférencie en DVB, puis des facteurs de plasticité conservés agissent en parallèle de Wnt pour effacer l’identité initiale. Enfin un changement de stœchiométrie entre SOX-2 et l’effecteur de la voie Wnt semble contrôler le timing de la redifférenciation en motoneurone DVB.