Figure 1 : L’expression du gène sayonara dans les ailes d’une drosophile provoque le flétrissement des ailes par apoptose. Crédit : Reproduit de Ref. 1 et sous licence CC BY 4.0. 2023 Y. Ikegawa et al.
Malgré ce qui est écrit dans les manuels, les mouches des fruits utilisent un capteur de stress cellulaire similaire à celui des mammifères pour déclencher la mort cellulaire programmée.
Contrairement aux idées reçues, les chercheurs du RIKEN ont découvert chez les mouches des fruits une protéine BH3 qui déclenche la mort cellulaire programmée ou l’apoptose. Cette découverte remet en question les hypothèses précédentes et suggère que les mouches des fruits partagent un mécanisme d’apoptose similaire à celui des humains et des nématodes.
Des généticiens du RIKEN ont découvert chez les mouches des fruits une protéine qui, selon de nombreux manuels, n’existe pas. Cette protéine détecte le stress dans les cellules et les met sur la voie de l’autodestruction lorsqu’elles sont trop stressées.
Les cellules endommagées de notre corps s’éliminent en déclenchant un processus suicidaire de mort cellulaire programmée appelé apoptose. Ce processus est essentiel pour notre santé et pour éviter que les cellules ne deviennent cancéreuses.
La cascade moléculaire à l’origine de ce processus est très complexe, mais elle est déclenchée par une seule protéine qui appartient à une famille de protéines connues sous le nom de protéines BH3. Ces protéines détectent le stress dans les cellules et sont présentes chez de nombreux animaux, y compris les mammifères et les nématodes.
Cependant, au cours des deux dernières décennies, on pensait que les mouches des fruits, et peut-être tous les insectes, ne possédaient pas de protéines exclusivement BH3. Au lieu de cela, on pensait qu’elles utilisaient un programme de mort cellulaire différent.
Mais aujourd’hui, Sa Kan Yoo du RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research et ses collègues ont découvert avec surprise que les mouches des fruits abritent en effet une protéine BH3. Ils ont nommé le gène qui la code sayonara, d’après le mot japonais signifiant « adieu ».
Sa Kan Yoo (à gauche) et Yuko Ikegawa. Crédit : © 2023 RIKEN
Lorsque l’équipe a provoqué l’expression du gène sayonara dans les ailes de drosophile, elle a observé une apoptose qui a entraîné le dépérissement des ailes (Fig. 1).
Selon Yoo, le gène était caché à la vue de tous. « Nous n’avons rien fait d’extraordinaire », explique-t-il. « Nous avons utilisé la séquence génétique d’une protéine BH3 humaine et vérifié si le génome des mouches des fruits présentait une séquence similaire – c’est une méthode très courante pour trouver chez les mouches des fruits des gènes correspondant à des gènes humains.
Yoo pense que le séquençage incomplet du génome de la mouche des fruits peut expliquer pourquoi les chercheurs n’ont pas trouvé le gène chez la mouche des fruits il y a 20 ans. « Le séquençage génomique était incomplet à l’époque, si bien que les scientifiques n’ont probablement pas pu trouver le gène et, après un certain temps, ils ont simplement abandonné.
L’absence de protéine BH3 chez la mouche à fruits a ensuite été inscrite dans les manuels scolaires. Mais pour Yoo, cela représentait un défi intéressant. « J’ai pensé qu’il serait amusant de le vérifier », explique-t-il. « Et au bout de quelques heures, j’ai trouvé quelque chose qui ressemblait étrangement à une protéine BH3.
Cette découverte implique que les mouches des fruits, et probablement d’autres insectes, ne sont pas si différentes en ce qui concerne l’apoptose. « Cela signifie que les mouches des fruits ne sont pas une exception ou un peu bizarres », déclare Yoo. « Nous avons plutôt découvert qu’elles disposent d’un mécanisme de régulation de l’apoptose similaire à celui des humains et des nématodes.
L’équipe étudie à présent ce qui se passe exactement après l’activation de la protéine BH3. Elle cherche également à savoir si d’autres insectes possèdent des protéines exclusivement BH3.
Référence : « Evidence for existence of an apoptosis-inducing BH3-only protein, sayonara, in Drosophila » par Yuko Ikegawa, Christophe Combet, Mathieu Groussin, Vincent Navratil, Sabrina Safar-Remali, Takuya Shiota, Abdel Aouacheria et Sa Kan Yoo, 2 février 2023, The EMBO Journal.
DOI : 10.15252/embj.2021110454