Un mécanisme de hasard-sélection pourrait expliquer la différenciation de plusieurs types cellulaires.

Abstract

Selon la théorie dite de hasard- sélection, la différenciation cellulaire s'effectue en deux phases à chaque stade du développement. Durant la première phase, l'expression des gènes est instable. Cette instabilité, provoquée par la diffusion des facteurs de régulation de l’expression des gènes, produit différents types cellulaires. Durant la seconde phase, des interactions cellulaires activent des mécanismes qui limitent les possibilités de diffusion des facteurs de régulation et stabilisent ainsi l’expression des gènes. Cependant, cette stabilisation ne peut se produire que si une combinaison adéquate de types cellulaires est présente. Ce mécanisme de sélection ordonne l'expression des gènes et dirige l'embryon vers le stade adulte. Un des mécanismes de stabilisation pourrait être la phosphorylation de ces facteurs de régulation.

In this theory, cell differentiation is a two-step mechanism. In the first step, gene expression is unstable. It occurs stochastically and produces different cell types. In the second step gene expression is stabilized by means of cellular interactions. However, this stabilization cannot occur until the combination of cell phenotypes corresponding to the developmental stage is expressed. This selection mechanism prevents disorganizing consequences of stochasticity in gene expression and directs the embryo towards the adult stage. Instability and stochasticity in gene expression are caused by random displacement of regulators along DNA, whereas phosphorylation and/or dephosphorylation of transcriptional regulators triggered by signal transduction between cells are responsible for the stabilization of stochastic gene expression. This model is based on well documented phenomena: random diffusion of DNA binding molecules along DNA, phosphorylation or dephosphorylation of transcription factors by protein kinases or phosphatases and control of DNA binding of transcription factors through this latter process. The different explanatory powers of deterministic and stochastic models are discussed. [References: 47]