Les chercheuses et chercheurs
de l’IRCM

2. Les facteurs de transcription HOX et l’accessibilité à la chromatine.
La manière dont les cellules se différencient de façon spécifique au cours du développement embryonnaire est une question centrale en biologie du développement. Des études qui visaient à comprendre les mécanismes sous-jacents au changement des cellules progénitrices aux cellules différenciées ont démontré l’existence de facteurs de transcription (FTs) capables de provoquer l’accessibilité à la chromatine. Ces FTs spécifiques, nommés acteurs pionniers, induisent l’activité des amplificateurs de transcription et des gènes en les rendant accessibles à d’autres FTs et à la machinerie transcriptionnelle. Notre travail sur l’activité transcriptionnelle de HOXA13 et HOXD13 lors du développement des membres, démontre que ces deux FTs sont nécessaires pour la transition du programme précoce de développement du membre au programme tardif/distal (Sheth et al., Cell Reports 2016). Nos données les plus récentes montrent que l’accessibilité de la chromatine, au niveau d’une série d’amplificateurs qui contrôlent des gènes associés au développement/structuration des phalanges, nécessite la fonction HOX13 pour finalement permettre la liaison d’autres facteurs HOX à ses amplificateurs. (Desanlis et al., Nature Communications 2020). Notre laboratoire cherche actuellement à comprendre dans quelle mesure cette activité « pionnière » est commune à d’autres facteurs de transcription HOX et comment l’accessibilité à la chromatine dépendante de HOX13 est atteinte.

3. Gènes Hox et nouveautés morphologiques.
La diversité morphologique parmi les animaux et son avantage adaptatif selon l’habitat sont fascinants. Une telle diversité est associée aux modulations de la régulation et des fonctions génétiques du développement. Nous utilisons l’émergence des phalanges, qui caractérise la transition des nageoires aux membres, comme système modèle afin d’approfondir notre compréhension des changements dans la régulation et les fonctions des gènes Hox dans le contexte de l’émergence de nouvelles caractéristiques morphologiques, lors de l’évolution. Par exemple, notre étude sur la régulation de Hoxa11 a révélé que le changement dans la régulation de Hoxa11, qui distingue les poissons des vertébrés à membres, est associé à l’état pentadactyle (cinq doigts  par membre) de la plupart des vertébrés modernes possédant des membres, et est probablement sous-jacent à la transition de polydactylie (plus de cinq phalanges par membre) chez nos ancêtres à la pentadactylie (Kherdjemil et al., Nature 2016).