Gènes du développement : la segmentation

Continuons notre petite balade dans le monde merveilleux du développement. L'un des points communs de nombreux bilatériens est qu'ils sont segmentés. En clair, cela signifie que le plan d'organisation de leur corps est composé de modules, les segments. Ainsi, nous connaissons tous les segments des insectes, que nous avons appris à l'école. Les segments peuvent être spécialisés (par exemple, un segment peut porter des ailes ou des pattes) ou non. Regardez par exemple la structure des mille-pattes, constituée d'unités répétées à l'identique... En fait, cette segmentation se produit très tôt au cours de l'embryogénèse. Sur l'illustration ci-contre, vous pouvez voir un motif typique d'expression génétique dans l'oeuf de la drosophile. L'image n'est pas truquée : on a juste mis un marqueur fluorescent sur certaines protéines. Chaque bande fluorescente correspondra dans l'animal adulte à un segment bien particulier. Le point important est donc qu'à un segment donné est associé un gène du développement, exprimé localement dès la formation de l'embryon.
Notez que cette segmentation donne une grande souplesse quant à l'organisation du plan du corps. Ainsi, on connaît des mutations qui peuvent dupliquer une catégorie de segment, changer leur place, transformer un segment en un autre (on sait faire pousser des pattes à la place des antennes !), etc... Pour en revenir à l'évolution, par exemple, on pense maintenant que les mandibules que les crustacés utilisent pour manger sont en fait d'anciennes pattes, qui se sont progressivement modifiées au cours de l'évolution.
J'ai essentiellement parlé des invertébrés, mais ceci reste vrai pour les vertébrés. Les segments prennent la forme... de vertèbres, identiquement répétées tout le long de la colonne vertébrale! Mais les mécanismes moléculaires précis, s'ils impliquent bien souvent des gènes similaires -en particulier les voies Notch/delta- semblent néanmoins un peu différents. La suite au prochain épisode !

Image tirée de Dissecting the Transcriptional Control of Body Patterning. PLoS Biol 2(9): e319.