Cette étude est dirigée par le professeur Shunxin Wang (Laboratoire national de médecine reproductive et de santé de la progéniture, Centre de médecine reproductive, Institut de la femme, de l'enfant et de la santé reproductive, Université du Shandong) et le professeur Liangran Zhang (Institut de recherche médicale avancée, Université du Shandong). Dans leur étude de la méiose chez la levure en bourgeonnement, l'équipe de recherche a découvert que la levure détecte les changements de température en augmentant le niveau de superenroulements négatifs de l'ADN pour augmenter les croisements et moduler l'organisation des chromosomes pendant la méiose.
La méiose est une division cellulaire spécialisée produisant des gamètes avec le complément de demi-chromosomes de leurs cellules progénitrices. Les croisements méiotiques entre chromosomes homologues (maternels et paternels), qui entraînent l'échange réciproque de fragments chromosomiques, jouent deux rôles importants : maintenir physiquement les chromosomes homologues ensemble pour assurer leur ségrégation appropriée et favoriser la diversité génétique de leur progéniture. La formation de croisements est régulée par l'architecture des chromosomes méiotiques, chacun d'entre eux étant organisé comme un réseau linéaire de boucles ancrées à leur base sur un axe protéique.
Les chercheurs ont étudié la méiose des levures et ont découvert que les changements de température (diminués ou augmentés) entraînaient des axes chromosomiques méiotiques plus courts et davantage de croisements. Les équipes de recherche ont également découvert que les changements de température amélioraient de manière coordonnée la distribution hyperabondante des protéines d'axe (telles que Red1 et Hop1) sur les chromosomes et le nombre de foyers de marqueurs de croisement présumés Zip3. Il est important de noter que les changements induits par la température dans la distribution des protéines d'axe et des foyers Zip3 dépendent des changements dans les super-bobines négatives de l'ADN, qui régulent le nombre de croisements. De plus, les changements de température régulent l'abondance des protéines associées à l'axe et donc la longueur de l'axe, indépendamment des changements dans les super-bobines négatives de l'ADN. Ces résultats suggèrent que la méiose des levures détecte les changements de température en augmentant le niveau de super-bobines négatives de l'ADN pour augmenter le nombre de croisements et moduler l'organisation des chromosomes.
Ces résultats ouvrent une nouvelle perspective sur la compréhension de l’effet et du mécanisme de la température sur les croisements méiotiques et l’organisation des chromosomes, avec des implications importantes pour l’évolution et la sélection.
