Qu'est-ce qu'un homeobox?
Un homeobox est une séquence d'ADN codée pour exprimer une protéine qui se liera à un autre ADN et régulera la façon dont elle s'exprime. Les homéoboxes ont été découverts dans les années 1980 par des chercheurs en génétique, d'abord dans les mouches des fruits - un organisme très étudié en génétique - puis plus tard dans d'autres organismes, y compris des organismes simples et unicellulaires. Ces séquences jouent un rôle très important dans le développement embryonnaire, déterminant comment et où les gènes s'expriment, et font partie d'un groupe de séquences génétiques impliquées dans la régulation et l'expression des gènes au cours du développement des organismes.
Il y a généralement environ 180 paires de bases dans un homéobox. La protéine pour laquelle elle code a environ 60 acides aminés et est capable de se lier à l'ADN pour l'activer ou la désactiver, déterminant ainsi si elle s'exprime. Au cours du développement embryonnaire, l’homéobox indique aux cellules quand et où commencer à produire, en cartographiant les bases de l’organisme et en jetant les bases d’un développement plus avancé à mesure que les cellules se différencient sous la direction de protéines produites par les homéoboxes et d’autres séquences de gènes.
Initialement, les chercheurs soupçonnaient que les processus de régulation du développement embryonnaire étaient très différents chez les organismes de différentes espèces, en particulier les organismes très éloignés. La découverte de ces séquences de gènes a montré que les organismes, des limaces aux éléphants, comptaient sur les homéoboxes pour la régulation de leur ADN au cours du développement. Des erreurs dans ces séquences peuvent également entraîner des anomalies du développement, car le développement de l'organisme devient confus et les traits s'expriment aux mauvais endroits.
Un certain nombre de gènes de homéoboxes humains ont été découverts sur plusieurs chromosomes. Ces séquences ont été étudiées pour en savoir plus sur les protéines qu’elles codent et sur leur fonctionnement. La recherche sur des organismes tels que les mouches à fruits peut être directement appliquée à la génétique humaine, car dans de nombreux cas, les gènes agissent de manière similaire. Comprendre comment les altérations dans une homéoboxe de la mouche des fruits affectent le développement peut fournir des informations sur la manière dont des altérations similaires pourraient modifier le développement d'un embryon humain.
Une grande variété de processus est impliquée dans le développement embryonnaire. Ces gènes ne sont pas le seul facteur déterminant et les embryons peuvent également être influencés par des facteurs extérieurs tels que l'exposition à des toxines, pouvant entraîner des déformations causées par des perturbations de l'expression de l'ADN. Comprendre la myriade de complexités impliquées dans le développement aide les chercheurs à comprendre ce qui se passe lorsque le développement tourne mal et pourquoi. Cela peut s’appliquer aux recherches visant à remédier aux erreurs de développement dans le but de les prévenir à l’avenir.