Des recherches récentes à l’IRIC aident à mieux comprendre comment le noyau cellulaire se réassemble après la mitose. Chez les eucaryotes, les chromosomes sont contenus dans un noyau délimité par l’enveloppe nucléaire. Cette membrane est composée de deux bicouches de lipides associées à des protéines structurales et qui contrôlent les échanges entre le noyau et le cytoplasme. Chez les animaux, incluant les humains, l’enveloppe nucléaire est dissoute en mitose pour permettre l’assemblage d’un fuseau de microtubules qui sépare mécaniquement les chromosomes. À la fin de la division cellulaire, les enveloppes nucléaires se réassemblent autour des deux masses de chromosomes ségrégés alors que les cellules filles entrent en interphase.

L’équipe dirigée par Vincent Archambault à l’IRIC voulait mieux comprendre les rôles d’une enzyme phosphatase connue sous le nom de PP2A-B55, dans le cycle cellulaire. On savait que PP2A-B55 est essentielle à la transition de la mitose à l’interphase en enlevant des groupes phosphates sur d’autres protéines. Cependant, ses fonctions cellulaires précises étaient inconnues. Pour identifier des gènes qui fonctionnent avec PP2A-B55 dans le cycle cellulaire, les chercheurs ont utilisé la mouche à fruits Drosophila melanogaster. Ils ont cherché des délétions génomiques et des mutations qui induisent des défauts de développement létaux dans des embryons où l’activité de PP2A-B55 est déjà réduite. Dans ce contexte, ils ont trouvé que l’affaiblissement de gènes qui codent pour des protéines de l’enveloppe nucléaire est particulièrement délétère. Pour investiguer les fonctions moléculaires de PP2A-B55 durant la reformation de l’enveloppe nucléaire, Haytham Mehsen, un étudiant au doctorat, a utilisé une approche combinant génétique, biochimie, biologie moléculaire et imagerie. Il a trouvé que PP2A-B55 doit déphosphoryler BAF, une petite protéine qui lie l’ADN après la mitose et contribue à initier l’assemblage de l’enveloppe nucléaire. Si BAF n’est pas déphosphorylée, elle ne remplit pas cette fonction. Les résultats de cette étude suggèrent aussi que PP2A-B55 régule d’autres protéines dans le processus complexe de sortie de la mitose, que le labo Archambault va continuer à étudier.

Comme les gènes et les protéines ont été largement conservés entre les espèces animales durant l’évolution, les études moléculaires chez la drosophile aident à comprendre de multiples processus biologiques qui sont déréglés dans les maladies humaines. Des défauts de division cellulaire mènent à des cancers. Des anomalies de l’enveloppe nucléaire sont associées à des cancers, des laminopathies et à la progeria.

Cette étude a été faite en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Windsor et de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. Elle est publiée dans le numéro du 3 décembre du Journal of Cell Biology.

 

Figure: Des noyaux qui entrent en mitose dans un embryon syncytial de drosophile. Une analyse par immunofluorescence révèle les microtubules en vert, les centrosomes et l’enveloppe nucléaire en rouge et l’ADN en bleu.