Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs du Université d’Édimbourgle motif hexagonal de la croissance des plumes des oiseaux repose sur la signalisation via l’ectodysplasine (EDA) et son récepteur EDAR. Il s’agit de la même voie de signalisation utilisée pour former les poils, les dents et les écailles des mammifères, des poissons et des reptiles.
L’étude, publiée le 21 février dans Biologie PLOS, a d’abord pris en considération les explorations précédentes sur les modèles de plumes, en particulier la découverte récente selon laquelle la variation naturelle de la structure des plumes est liée à deux voies impliquant des molécules de signalisation appelées facteur de croissance des fibroblastes (FGF) et protéine morphogénétique osseuse (BMP).
Le Dr William Ho et Denis Headon de l’Université ont ensuite étudié comment les processus mécaniques, les changements dans la densité et le mouvement des cellules, ainsi que la signalisation entre les cellules, agissent tous pour influencer la configuration des plumes.
L’équipe a découvert que la variation de la configuration des plumes est directement influencée par la signalisation FGF et BMP associée au mouvement des cellules du derme (cellules mésenchymateuses). La voie de signalisation EDA/EDAR pilote ensuite la vague de structuration en interagissant avec les différentes densités de cellules mésenchymateuses.
Un processus mécano-chimique se produit alors au cours duquel le FGF20 incite les cellules à se regrouper, comprimant ainsi l’épiderme sus-jacent pour stimuler l’expression du FGF20. L’onde EDA se développe et continue à travers le gradient de densité des cellules mésenchymateuses, déclenchant la production de FGF20 et la formation de motifs de plumes en abaissant le seuil de cellules mésenchymateuses nécessaire à la formation d’un bourgeon de plumes.
« La formation des plumes est étudiée depuis plus de 50 ans comme modèle pour comprendre comment des tissus simples interagissent pour produire des organes », a déclaré Headon. « Grâce aux nouvelles technologies, nous pouvons désormais observer le processus de développement des organes au fur et à mesure qu’il se produit, ce qui donne un aperçu approfondi de la façon dont le corps embryonnaire produit une anatomie complexe à travers les cellules qui se déplacent et se signalent les unes aux autres.
« Alors que nous découvrons les règles qui sous-tendent la détermination du nombre de plumes avant l’éclosion chez les poulets », a-t-il poursuivi, « nous pouvons envisager des moyens d’adapter la densité des plumes chez les oiseaux d’élevage, qui peuvent subir une surchauffe, pour qu’elle soit adaptée au climat dans lequel ils vivront. »
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Par Olivia Harvey, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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