Embryonic stem cells do not have a globally disrupted higher-order chromatin fibre structure
Contrairement à l'hypothèse prédominante selon laquelle la pluripotence des cellules souches embryonnaires repose sur une architecture de la chromatine globalement « ouverte », cette étude démontre que les structures de la fibre de chromatine d'ordre supérieur dans les cellules souches embryonnaires sont largement similaires à celles des cellules différenciées, présentant une conformation seulement légèrement plus perturbée plutôt qu'un état fondamentalement ouvert.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Au cœur de chaque cellule vivante se trouve une vaste bibliothèque d'instructions, écrites dans un code chimique appelé l'ADN. Pour faire tenir cette longueur immense de matériel génétique dans l'espace microscopique d'un noyau, l'ADN n'est pas laissé en vrac ; il est étroitement enroulé autour de bobines protéiques, formant une structure complexe souvent comparée à des perles sur un collier. Cet empaquetage est connu sous le nom de chromatine. Les scientifiques ont longtemps cru que la façon dont cette chromatine est organisée agit comme un interrupteur maître pour le comportement de la cellule. En particulier, il existe une théorie forte selon laquelle les cellules souches embryonnaires — ces cellules polyvalentes capables de se transformer en n'importe quel tissu du corps — maintiennent leur ADN dans un état permanent « ouvert » et lâche. Cette idée suggérait qu'une telle structure relaxée permet à la cellule de lire ses instructions génétiques librement et rapidement, alimentant le haut niveau d'activité nécessaire pour maintenir sa capacité à se transformer en différents types de cellules.
Une équipe de chercheurs s'est donné pour mission de tester cette croyance de longue date en examinant directement la structure physique de la chromatine dans des cellules souches embryonnaires de souris. Ils ont comparé ces cellules souches flexibles à leurs descendantes plus spécialisées ainsi qu'à des cellules cutanées matures, qui ont un rôle fixe et immuable. Les scientifiques ont d'abord examiné les composants de base de la chromatine dans chaque type de cellule, mesurant le rapport entre les protéines et l'ADN ainsi que l'espacement entre les bobines protéiques. Ils ont découvert que ces composants fondamentaux étaient presque identiques dans toutes les cellules, qu'il s'agisse d'une cellule souche polyvalente ou d'une cellule cutanée fixée. Pour approfondir l'analyse, ils ont soumis les fibres de chromatine purifiées à une série de tests physiques, observant comment elles se déplaçaient, comment elles réagissaient aux enzymes et à quelle vitesse leurs protéines changeaient de place. Étonnamment, ces mesures biophysiques n'ont montré aucune différence significative dans la forme ou la conformation des fibres de chromatine entre les cellules souches et les cellules différenciées.
Pour obtenir une image plus claire de ce à quoi ressemble la chromatine lorsqu'elle est encore à l'intérieur de la cellule, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode appelée SPOCC, qui analyse la façon dont la chromatine réticulée se dépose sous l'effet de la gravité. Cette technique leur a permis d'observer la structure globale des fibres dans leur contexte naturel. Les résultats ont été frappants : les cellules souches et les cellules différenciées partageaient des structures d'ordre supérieur très similaires. Bien que les cellules souches présentent un arrangement légèrement plus perturbé par rapport aux cellules cutanées, la différence était mineure. L'étude conclut que la remarquable capacité des cellules souches embryonnaires à rester flexibles et actives n'est pas pilotée par une structure de chromatine fondamentalement ouverte ou lâche. Au lieu de cela, l'architecture physique du matériel génétique dans ces cellules polyvalentes est bien plus similaire à celle des cellules spécialisées et matures que ce que l'on pensait auparavant.
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