Notre corps est composé de milliers de milliards de cellules qui contiennent toutes le même ADN. Même si l'ADN de chaque cellule est le même, nous sommes constitués de nombreux types de cellules différents, chacun avec des fonctions différentes.
Dans différents types de cellules, différents ensembles de gènes sur l'ADN sont actifs – différentes recettes sont utilisées pour construire les composants de la cellule.
Ceci détermine à son tour de quel type de cellule il s'agit, par exemple une cellule cutanée ou une cellule musculaire. Pour ce faire, la cellule fait des copies des gènes, appelés transcrits, qui peuvent être utilisés pour produire des protéines.
Concilier création et destruction
Le nombre de transcrits de chaque gène dans une cellule est une mesure de l'activité de ces gènes. Ce nombre peut être influencé par la création de nouvelles copies, un processus appelé transcription, et en détruisant les copies déjà existantes, un processus appelé dégradation.
Dans les cellules individuelles, le nombre de copies de transcription est généralement mesuré en éclatant la cellule et ne peut donc pas être suivi dans le temps dans la même cellule. Jusqu'à présent, il n'était donc pas clair comment une combinaison de transcription et de dégradation dans une seule cellule régule le nombre de copies d'une transcription particulière.
Étiquetage de nouvelles copies
Des chercheurs du groupe d'Alexander van Oudenaarden ont tenté de résoudre ce problème en développant une nouvelle technique de séquençage unicellulaire pour distinguer les transcriptions fraîchement préparées des transripts préexistants. Nicolas Battich, premier auteur de cette étude:
Nous avons développé une méthode dans laquelle nous étiquetons toutes les nouvelles copies qui sont faites dans une cellule, afin que nous puissions identifier les copies qui ont été faites depuis que nous avons commencé l'expérience. «
En variant le temps d'étiquetage, les chercheurs ont pu enquêter sur le nombre de transcriptions créées ou détruites.
Stratégies distinctes
En combinant ces données avec des modèles informatiques, les chercheurs pourraient comprendre que la transcription et la dégradation sont fortement impliquées dans la régulation du nombre de copies d'une transcription. Battich: « Les cellules semblent utiliser des stratégies distinctes pour réguler l'activité de leurs gènes – ou le nombre de copies de ces transcriptions.
Pour certains gènes, la cellule doit pouvoir changer très rapidement le nombre de copies. Ces gènes étaient à la fois transcrits et dégradés à des niveaux élevés.
En impliquant les deux processus, les cellules ont pu changer le nombre de copies très rapidement, par exemple en diminuant la transcription et en augmentant la dégradation simultanément. «
La nouvelle méthode, appelée scEU-seq, peut être utilisée pour étudier une pléthore de processus, tels que la spécialisation des cellules au cours du développement, la régulation de la division cellulaire dans les systèmes sains et cancéreux.
