News & events - Topic : Research

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Division d’une cellule normale et d’une cellule avec stress de réplication

Cancer: à l’origine des mutations génétiques

Quand une cellule se divise pour donner naissance à deux cellules-filles, elle doit répliquer son ADN selon un scénario très précis. En présence d’éléments perturbateurs, les cellules cancéreuses sont incapables de réaliser cette opération de manière optimale et la réplication se déroule alors plus lentement et de manière moins efficace. Ce phénomène porte le nom de stress de réplication. Si on le savait lié à l’augmentation des mutations génétiques, un autre phénomène typique des cellules cancéreuses, le mécanisme à l’œuvre demeurait inconnu jusqu’ici.

En décryptant comment le stress de réplication induit la perte ou le gain de chromosomes entiers chez les cellules-filles des cellules cancéreuses, et en parvenant même à renverser ce phénomène dans ces cellules malades, des chercheurs du groupe du Prof. Patrick Meraldi de l’Université de Genève apportent de nouvelles connaissances qui permettront à terme de mieux diagnostiquer et peut-être de mieux soigner le cancer. Ces travaux sont à découvrir dans la revue Nature Communications.

Cellule neuronale et horloge

Cerveau: les cellules souches ont bonne mémoire

Le cortex cérébral constitue le centre de contrôle de nos pensées et actions, et, au cours de la phase embryonnaire, des dizaines de types de neurones aux fonctions distinctes s’assemblent pour former les circuits permettant ces fonctions. Ces neurones naissent à partir de cellules souches progénitrices, qui les produisent l’un après l’autre et dans un ordre très précis.

Alors que les manuels de neurosciences établissent le caractère irréversible de ce processus de spécialisation, des chercheurs du groupe du Prof. Denis Jabaudon de l'Université de Genève apportent aujourd’hui la preuve du contraire. En effet, lorsque chez la souris on transplante des cellules progénitrices dans un embryon jeune, elles rajeunissent et récupèrent leurs compétences passées. Ces résultats sont à découvrir dans la revue Nature. Ils modifient en profondeur notre compréhension de la construction cérébrale en révélant une plasticité cellulaire insoupçonnée. A terme, ils ouvrent de nouvelles perspectives pour la régénération de circuits corticaux endommagés.

Colerette du lézard dragon

Comment le dragon développe sa collerette

Le dragon à collerette présente une large collerette érectile caractéristique de son espèce. Ce lézard la garde habituellement repliée contre son corps, mais il peut l’ouvrir de façon spectaculaire pour effrayer les prédateurs.

Des chercheurs du groupe du Prof. Michel Milinkovitch, de l’Université de Genève et du SIB, Institut Suisse de Bioinformatique, rapportent, dans la revue eLIFE, qu’une branchie embryonnaire ancestrale de l’embryon du dragon se transforme en une poche de cou qui s’agrandit et se plisse, constituant la collerette. Les chercheurs démontrent ensuite que ce robuste motif de pliage émerge de forces mécaniques lors de la croissance homogène de la peau de la collerette, dû aux tensions résultant de son attachement au cou et à la tête.

3 états de l'hippocampe

Schizophrénie: tout se joue à l’adolescence

La schizophrénie provoque entre autres des hallucinations, des problèmes de mémoire ou encore de cognition. Cette maladie psychiatrique touche en moyenne 0.5% de la population générale et peut être liée à une défaillance du chromosome 22, nommée syndrome de délétion 22q11. Pourtant, toute personne ayant ce syndrome ne développe pas nécessairement de symptômes psychotiques. Dès lors, qu’est-ce qui provoque le déclenchement de la maladie ?

Des chercheurs du groupe du Prof. Stéphan Eliez de l’Université de Genève apportent un premier élément de réponse, suite à l’observation et à l’analyse sur plusieurs années de patients atteints du syndrome de délétion. Ils ont constaté que la taille de leur hippocampe, zone du cerveau responsable de la mémoire et des émotions, était plus petite que la normale mais suivait la même courbe de développement que chez une personne saine. Toutefois, lors de l’apparition des premiers symptômes psychotiques – en général à l’adolescence –, celle-ci s’atrophie de manière drastique. Leurs résultats, à lire dans la revue Molecular Psychiatry, ouvrent de nouvelles perspectives pour la compréhension des causes de cette maladie.

Une souris observatrice et une souris démonstratrice

L’alimentation est-elle un acte social ?

Comment choisissons-nous nos aliments ? En étudiant les mécanismes neurobiologiques impliqués dans les choix alimentaires de rongeurs, des neuroscientifiques du groupe du Prof. Christian Lüscher de l’Université de Genève ont identifiés l’influence importante et durable que peuvent avoir les congénères sur la manière de se nourrir.

En effet, des stimuli sensoriels liés aux contacts sociaux modifient en profondeur les connexions neuronales de circuits impliqués dans le choix des aliments, mettant en évidence la transmission sociale d’une référence alimentaire. De plus, ces travaux, publiés dans la revue Science, soulignent le rôle du lien social dans l’interprétation des stimuli sensoriels et dans la capacité d’adaptation à l’environnement. Ce mécanisme, qui semble déficient chez les personnes souffrant de troubles autistiques, pourrait expliquer en partie leurs difficultés sociales.

Spermatozoïdes

Le sperme suisse est de mauvaise qualité

Depuis maintenant une cinquantaine d’années, on constate au niveau mondial une nette diminution de la qualité du sperme. Mais qu’en est-il de la Suisse ? Jusqu’à présent, aucune étude ne mesurait la santé reproductive des jeunes Helvètes.

Des chercheurs du groupe du Prof. Serge Nef de l’Université de Genève, en collaboration avec d’autres institutions et le soutien logistique de l’armée, ont pour la première fois effectué une évaluation nationale de la qualité du sperme d’hommes entre 18 et 22 ans en analysant trois paramètres essentiels: le nombre de spermatozoïdes, leur mobilité et leur morphologie. Les résultats, très en-dessous des valeurs de référence de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), inquiètent: non seulement la qualité du sperme des Suisses est faible, mais celle-ci semble être corrélée à une augmentation du cancer des testicules. Une étude à lire dans la revue Andrology.

Cellules progénitrices et cellules neuronales filles

Retour aux sources de la diversité neuronale

Le cortex est une région cérébrale complexe qui nous permet de percevoir le monde et d’interagir avec les objets et les êtres qui nous entourent. La diversité des tâches qu’il peut accomplir est reflétée par la diversité des neurones qui le composent: plusieurs dizaines de types de cellules aux fonctions distinctes s’assemblent au cours du développement pour former les innombrables circuits à l’origine de nos pensées et de nos actions.

Ces neurones naissent dans l’embryon à partir de cellules souches progénitrices, qui se divisent et produisent l’un après l’autre ces différents neurones. Mais comment ces progéniteurs parviennent-ils à générer des types de neurones précis au bon endroit et au bon moment ?

En identifiant les scénarios génétiques à l’œuvre, les groupes des Prof. Denis Jabaudon de l'Université de Genève et Prof. Ludovic Telley de l'Université de Lausanne, en collaboration avec Gulistan Agirman de l'Université de Liège, lèvent le voile sur la conception des cellules qui constituent les circuits du cerveau. Ces résultats, à découvrir dans la revue Science, apportent aussi un élément supplémentaire à la compréhension de l’origine des troubles neuro-développementaux.

Représentation 3D de la chromatine

Un modèle pour déchiffrer la complexité
de la régulation des gènes

Plus que les gènes eux-mêmes, comment, où et quand ils s’expriment déterminent nos traits biologiques - nos phénotypes. Si l’expression des gènes est contrôlée par de nombreux éléments de régulation, qu’est-ce qui, en fin de compte, contrôle ces derniers ? Comment les variations génétiques les affectent-elles ?

Le projet SysGenetiX, mené par l’Université de Genève, en collaboration avec l’Université de Lausanne, vise précisément à étudier ces éléments de régulation, ainsi que les multiples interactions entre eux et avec les gènes. L’objectif ? Comprendre les mécanismes qui rendent des personnes plus prédisposées que d’autres à la manifestation de certaines maladies.

En étudiant les modifications de la chromatine (ou comment le génome est «empaqueté») dans les cellules d’environ 300 individus, les équipes genevoise du Prof. Emmanouil Dermitzakis et lausannoise du Prof. Alexandre Reymond, en collaboration avec le groupe du Prof. Stylianos Antonarakis de l'Université de Genève, ont non seulement identifié la structure même de ces éléments régulateurs, mais ils ont également pu modéliser comment leurs interactions sur l’ensemble du génome influencent la régulation des gènes et le risque de maladie. Une approche pionnière, à lire dans le journal Science, qui façonnera la médecine de précision de demain.

Germination d’Arabidopsis thaliana

Les graines héritent des souvenirs de leur mère

Les graines restent dans un état de dormance - un blocage temporaire de leur croissance - tant que les conditions environnementales ne sont pas idéales pour germer. La profondeur de ce sommeil, qui est influencée par différents facteurs, est héritée de leur mère, comme l’avaient montré des chercheurs du groupe du Prof. Luis Lopez-Molina de l’Université de Genève.

Ils révèlent aujourd’hui dans la revue eLife comment cette empreinte maternelle est transmise grâce à de petits fragments d’ARN dits «interférents», qui inactivent certains gènes. Les biologistes dévoilent également qu’un mécanisme similaire permet de transmettre une autre empreinte, celle des températures présentes au cours du développement de la graine. Plus cette température était basse, plus le niveau de dormance de la graine sera élevé. Ce mécanisme permet à la graine d’optimiser le moment de sa germination. L’information est ensuite effacée dans l’embryon germé, pour que la génération suivante puisse stocker de nouvelles données sur son environnement.

Placodes d'embryon de poulet

La savante organisation des plumes des oiseaux

Comment se forment les plumes et qu’est-ce qui détermine leur nombre et leur disposition? Jusqu’à présent, les moyens technologiques ne permettaient pas d’étudier la formation du plumage des volatiles.

Aujourd’hui, des chercheurs des groupes du Prof. Michel Milinkovitch de l’Université de Genève et du Dr Denis Headon de l’Université d’Édimbourg (Ecosse) ont pu démontrer que la signalisation génétique entre les cellules et des processus mécaniques se combinent pour former dans la peau des volatiles une ligne de propagation, le long de laquelle les ébauches de plumes se développent. Il en résulte un réseau hexagonal très ordonné de plumes. Les chercheurs relèvent également que cette vague de développement n’existe pas chez d’autres oiseaux, tels les émeus et les autruches, ayant perdu leur capacité de voler. Des résultats à lire dans la revue PLOS Biology.