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Les informations ci-après se réfèrent à la date de la remise du Prix.
De nationalité allemande, né en 1949, le professeur Herbert JÄCKLE dirige le Département de biologie moléculaire du développement de l’Institut Max-Planck de chimie biophysique de Göttingen.
Herbert JÄCKLE est un pionnier de l’analyse moléculaire du développement embryonnaire de la mouche drosophile. Il a isolé le gène Krüppel, impliqué dans la mise en place du thorax et d’une partie de l’abdomen de la mouche. La protéine spécifiée par ce gène fait partie d’une classe de protéines dites “à doigts de zinc”, qui déclenchent l’expression spécifique d’autres gènes en se liant à l’ADN. Cette découverte fut rapidement suivie de celle d’autres gènes similaires et Herbert JÄCKLE fut alors en mesure de montrer comment chaque segment de l’embryon est spécifié dans son identité et son développement ultérieur par une combinaison particulière de “gènes de segmentation”, intervenant dans les phases initiales du développement.
Les recherches actuelles d’Herbert JÄCKLE portent sur le réglage fin par les gènes de la gastrulation et de la formation des organes dans l’embryon de drosophile. Ces travaux reposent sur la détection systématique de gènes impliqués dans les mouvements, l’adhésion et la reconnaissance mutuelle des divers types de cellules constitutives de l’embryon. La drosophile servira de banc d’essai génétique pour identifier les processus similaires chez l’homme, c’est-à-dire pour comprendre le contrôle génétique des développements normal et pathologique dans notre espèce.
Grâce aux moyens du Prix Louis-Jeantet de médecine Herbert JÄCKLE augmentera son équipe de recherche de plusieurs collaborateurs.
Travaux de recherche
C’est à partir d’une cellule unique que se construit un être humain. Comme pour tous les animaux et les plantes, le développement de l’oeuf en adulte passe par la formation d’un embryon. Dans ce processus, il faut que les cellules expriment les gènes appropriés pour générer plusieurs centaines de types cellulaires différents aussi variés que les neurones, les cellules de la peau, les cellules musculaires, les cheveux ou les lymphocytes. Chaque cellule ayant le même ensemble de gènes, il est important de comprendre comment différentes sortes de cellules, situées correctement dans le temps et dans l’espace, sont produites afin d’être assemblées en un organisme fonctionnel. Nous sommes loin d’avoir compris les facteurs et les mécanismes qui sont à l’origine de la formation du corps humain, mais le problème peut être étudié en prenant la mouche drosophile comme modèle.
Herbert Jäckle a identifié des éléments moléculaires capables de subdiviser l’embryon en une série de segments qui forment la structure de base de l’organisme bien avant que la morphologie ne trahisse son organisation spatiale. La structure de base est définie par des gènes zygotiques qui sont activés à partir du génome embryonnaire. Cette mise en place se fait en trois étapes : d’abord l’embryon est subdivisé en régions distinctes (gènes ” gap “), puis en segments équivalents alternants (gènes ” pair rule “), et enfin les régions antérieure et postérieure sont déterminées à l’intérieur de chaque segment. Ces résultats ont suggéré que grâce à l’information maternelle, l’embryon est subdivisé en unités de plus en plus petites jusqu’aux segments individuels. Herbert Jäckle a concentré son attention sur la transmission de l’information maternelle aux gènes ” gap ” et subséquemment aux gènes ” pair rule “. Les régulateurs maternels ainsi que les produits des gènes ” gap ” sont des facteurs de transcription qui agissent en cascade et conduisent à l’activation de gènes formant des domaines d’expression sur l’axe antéro-postérieur de l’embryon. Herbert Jäckle a découvert que les protéines ” gap ” peuvent s’attacher à l’ADN sur des sites appelés ” enhancers “. Localisés dans la région de contrôle des gènes ” pair rule “, ces sites sont capables de déceler différentes concentrations ou combinaisons de facteurs de transcription. Cette subtile régulation aboutit à une expression périodique des gènes de segmentation ” pair rule “. Si l’on considère que les gènes de segmentation constituent une cascade de facteurs de transcription comprenant deux facteurs maternels (exprimés en gradient), six protéines ” gap ” et dix protéines ” pair rule “, il est aisé d’imaginer comment chacune des cent cellules de l’axe antéro-postérieur de l’embryon peut être dotée d’un ensemble unique de régulateurs et par conséquent, d’un destin unique.
Un grand nombre des facteurs découverts lors de l’analyse du processus de segmentation de la drosophile ont été conservés au cours de l’évolution. Cette conservation s’applique également aux mécanismes d’activation et de répression de gènes. Par ailleurs, il a été montré que des lésions moléculaires dans plusieurs de ces facteurs peuvent engendrer des maladies héréditaires chez l’homme. Il semble donc probable que la compréhension de l’établissement du plan de base et de l’organogenèse dans un organisme modèle tel que la drosophile nous permette d’appréhender comment notre corps est formé et comment des erreurs dans le programme engendrent des maladies chez l’homme.
Prof. Herbert JÄCKLE
Abteilung Molekulare Entwicklungsbiologie
Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie
Am Fassberg, 11
D – 37070 Göttingen
Tél. +49 551 201 14 82
Fax : +49 551 201 17 55
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