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Gazave Lab – The Rich Evolutionary History of the Reactive Oxygen Species Metabolic Arsenal Shapes Its Mechanistic Plasticity at the Onset of Metazoan Regeneration

L’équipe Gazave a publié un nouvel article dans Molecular Biology and Evolution :

The Rich Evolutionary History of the Reactive Oxygen Species Metabolic Arsenal Shapes Its Mechanistic Plasticity at the Onset of Metazoan Regeneration

 

Résumé :

La régénération, ou capacité à restaurer des parties du corps après une blessure, est répandue chez les métazoaires. Cependant, les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-jacents à ce processus restent largement inconnus, et son histoire évolutive demeure ainsi non résolue. Récemment, il a été montré que les espèces réactives de l’oxygène (ROS) jouent un rôle clé dans plusieurs modèles de métazoaires, en tant que déclencheurs de l’apoptose et de la prolifération cellulaire, éléments cruciaux pour le succès de la régénération. Toutefois, il n’est pas encore établi si la contribution des ROS à la régénération repose sur des mécanismes conservés. Dans cette étude, nous avons réalisé une analyse génomique comparative des acteurs du métabolisme des ROS chez les métazoaires, et une étude comparative du déploiement et des rôles des ROS lors de la régénération dans deux modèles de métazoaires différents : l’annélide Platynereis dumerilii et le cnidaire Nematostella vectensis. Nous avons établi que la grande majorité des métazoaires possèdent un ensemble de gènes de base permettant la production et la détoxification des ROS, ainsi que la régulation globale des niveaux de ROS. Cependant, la composition précise de cet arsenal redox peut varier de manière significative d’une espèce à l’autre, suggérant que les contraintes évolutives s’appliquent aux fonctions du métabolisme des ROS plutôt qu’aux acteurs spécifiques impliqués. Nous avons découvert que, bien que les ROS soient nécessaires à la régénération chez Platynereis et Nematostella, les deux espèces déploient des activités enzymatiques distinctes pour contrôler la dynamique des ROS, et présentent des effets différents du signal des ROS sur l’apoptose induite par la blessure et la prolifération cellulaire. En conclusion, bien que les ROS soient une caractéristique commune de la régénération des métazoaires, leur production et leur contribution à ce phénomène peuvent dépendre de mécanismes moléculaires différents, mettant en évidence la plasticité générale du mécanisme.

 

Vullien A, Amiel A, Baduel L, Diken D, Renaud C, Krasovec G, Vervoort M, Röttinger E*, Gazave E*. The rich evolutionary history of the Reactive Oxygen Species metabolic arsenal shapes its mechanistic plasticity at the onset of metazoan regeneration. Molecular Biology and Evolution, Volume 42, Issue 1, January 2025, msae254, https://doi.org/10.1093/molbev/msae254

 

Découvrez également la chronique « Régénération chez les animaux » qui parle de cet article.