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Une plante et une mouche éclairent la fonction d’un gène associé au cancer

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Drosophile et fleur d'Arabidopsis thaliana. Le gène TCTP, commun à ces deux organismes, est important pour la division cellulaire au cours de leur développement . Photo Florian Brioudes Le gène TCTP est présent chez tous les animaux et les végétaux. Des travaux associant l'INRA, le CNRS, l'Université de Lyon 1 et l'ENS de Lyon au sein de deux laboratoires viennent de révéler que ce gène a exactement la même fonction chez deux organismes très éloignés, une plante, Arabidopsis, et une mouche, la drosophile : il participe à la régulation de la multiplication cellulaire. Ce gène est ainsi impliqué aussi bien dans la formation des organes chez l'embryon que dans la prolifération des tumeurs, cancéreuses ou non. Ces résultats, qui pourraient ouvrir des voies nouvelles de lutte contre le cancer, sont publiés dans la revue PNAS. Le rôle du gène TCTP dans la croissance cellulaire Les recherches sur le cancer chez l'homme ont permis d'identifier le gène TCTP (il permet la production de « Translationally Controlled Tumor Protein », la protéine TCTP). Elles ont montré que ce gène est fortement surexprimé dans de nombreuses cellules cancéreuses. Il représente donc une cible potentielle dans les traitements contre le cancer car il serait impliqué dans les mécanismes de développement des cellules et de prolifération cellulaire. Une réversion tumorale, c'est-à-dire une diminution du développement des tumeurs (massif cellulaire à multiplication non contrôlée), a d'ailleurs été observée lorsque l'expression de TCTP est inhibée. TCTP est un gène présent chez les animaux et chez les végétaux, qui cependant ne développent pas de cancer à proprement parler. Chez les animaux tout comme chez les végétaux,  lorsque ce gène est supprimé ou désactivé, les organismes ne croissent pas et meurent au stade de l'embryon, preuve que TCTP est un gène essentiel pour le développement de l'embryon et de l'organisme. Des fonctions communes aux animaux et aux végétaux

Les équipes de Mohammed Bendahmane, chercheur à l'INRA, au sein du laboratoire RDP (Reproduction et développement des Plantes ENS-INRA-CNRS-UCBL), et Bertrand Mollereau, professeur à l'ENS de Lyon, chercheur au LBMC (Laboratoire de biologie moléculaire de la cellule ENS-CNRS-UCBL), ont utilisé en parallèle la plante Arabidopsis thaliana et la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster (la drosophile) pour préciser le rôle exact de TCTP  lors du développement animal et végétal.

Afin d'obtenir des plantes adultes mutées pour le gène TCTP (c'est-à-dire avec ce gène désactivé), l'équipe a dû procéder à des « sauvetages » d'embryons de plantes en récupérant des graines par dissection microscopique puis en leur fournissant des nutriments indispensables à leur croissance. L'équipe a ainsi pu produire le premier organisme adulte mutant pour TCTP.

L'utilisation de ces plantes mutantes a permis de montrer que TCTP est impliqué dans la régulation du cycle cellulaire, et donc dans la division cellulaire. Il intervient ainsi dans la formation des organes. De plus, des travaux de complémentation inter-espèces entre drosophile et Arabidopsis (il s'agit de faire produire la protéine TCTP de plante par une drosophile mutante ne produisant pas TCTP ou faire produire la protéine TCTP de drosophile par une Arabidopsis mutante ne produisant pas TCTP) montrent que ces fonctions sont communes aux animaux et aux végétaux. En effet, le gène TCTP de plante est capable de restaurer presque complètement les défauts de développement des cellules induits par l'inhibition de TCTP chez la mouche du vinaigre. D'une manière similaire, le gène TCTP de la drosophile est capable de restaurer presque complètement les défauts de développement induits par la mutation de TCTP chez Arabidopsis thaliana.

Cette avancée dans la compréhension des fonctions de TCTP au sein des plantes devrait apporter de nouvelles pistes permettant de mieux comprendre comment les organes se développent depuis l'embryon et aussi de faire progresser la recherche contre le cancer.

Référence: Translationally controlled tumor protein is a conserved mitotic growth integrator in animals and plants.- Florian Brioudes, Anne-Marie Thierry, Pierre Chambrier, Bertrand Mollereau, and Mohammed Bendahmane,  Proc. Natl. Acad. Sci. USA, (2010) 14 septembre, vol. 107, no. 37, pp. 16384-16389.