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# Biologie # Biologie du développement

Pax9 : Le gène des dents manquantes

Découvre comment Pax9 influence la croissance et le développement des dents chez les poissons zèbres et les humains.

Sandhya Paudel, Sarah McLeod, Stefani Gjorcheska, Lindsey Barske

― 9 min lire


Pax9 et les Dents : Une Pax9 et les Dents : Une Histoire Génétique et l'anatomie des zebres. Explorer l'impact de Pax9 sur les dents
Table des matières

Il était une fois dans le monde de la génétique un facteur de transcription nommé Pax9. Ce petit gars joue un grand rôle dans le développement des dents et d'autres parties de notre bouche. Mais, il s'avère que Pax9 peut aussi être un peu un casse-pieds quand il s'agit de perte de dents, surtout chez les poissons-zèbres et les humains.

Cet article va te plonger dans le monde fascinant de Pax9, des dents et de certains poissons-zèbres vraiment bizarres. Pas de panique, on va garder ça simple et même balancer quelques anecdotes sympas en chemin !

Qu'est-ce que l'Oligodontie ?

L'oligodontie, c'est un terme un peu pompeux pour désigner quand quelqu'un a six dents permanentes ou plus qui manquent. Imagine essayer de mordre dans un délicieux steak avec seulement la moitié de tes dents ! C'est vraiment un défi. Cette condition peut être liée à diverses mutations génétiques, y compris celles qui touchent le gène Pax9.

Quand certaines mutations se produisent, comme celles qui font que la protéine Pax9 ne fonctionne pas correctement, les gens finissent parfois avec des sourires troués là où les dents devraient être.

Le Rôle de Pax9

Alors, que fait vraiment Pax9 ? Ce facteur de transcription est impliqué dans le développement des dents. Pense à lui comme le chef d'orchestre d'une symphonie, s'assurant que tous les bons gènes jouent leur rôle dans la formation des dents.

Pax9 aide à former les bourgeons dentaires, qui sont les premières étapes des dents. Avec plus de soixante variantes différentes qui causent des problèmes avec Pax9, ce n'est pas étonnant que les gens avec ces mutations manquent beaucoup de dents.

Maintenant, rencontrons notre ami le poisson-zèbre, un poisson qui a aussi des liens intéressants avec Pax9 et le développement des dents.

Poisson-Zèbre : Le Poisson Qui a Perdu Ses Dents

Les poissons-zèbres, ces petits poissons souvent trouvés en train de nager dans des labos, ont une histoire fascinante. Ils appartiennent à un groupe de poissons qui ont perdu leurs dents il y a des millions d'années. Oui, tu as bien lu ! Alors que la plupart des poissons ont une bouche pleine de dents, le poisson-zèbre a choisi une autre voie. Pourtant, ils ont encore Pax9 qui traîne dans leur génome.

Bien que les poissons-zèbres n'aient pas de dents dans leur bouche comme les humains, ils ont quand même quelques structures ressemblant à des dents à l'arrière de leur bouche. Ces structures s'appellent les dents pharyngées. C'est comme s'ils n'avaient pas complètement voulu se séparer de l'idée des dents.

Le Mystère de Pax9 chez les Poissons-Zèbres

Les chercheurs ont découvert que même si Pax9 est actif chez les poissons-zèbres, cela ne conduit à aucun développement dentaire significatif. Ça soulève des questions. Pourquoi Pax9 reste là s'il n'a pas aidé les poissons-zèbres à développer un véritable ensemble de dents ? Une réponse possible pourrait être que Pax9 a évolué pour servir d'autres fonctions avec le temps.

Chez les poissons-zèbres, Pax9 est exprimé dans diverses zones autour de la bouche, ce qui suggère qu'il joue toujours un rôle dans le développement d'autres structures, même s'il ne contribue plus directement aux dents. C'est là que les choses deviennent encore plus intéressantes !

À La Recherche Des Os Manquants et Des Barbels

En plus de ne pas avoir de dents, les mutants de poissons-zèbres qui manquent de Pax9 ont aussi de sérieux problèmes Squelettiques. Quand les scientifiques ont regardé les squelettes de ces mutants, ils ont découvert que beaucoup d'os se formaient mal ou ne se formaient pas du tout. Imagine un poisson avec une mâchoire de travers et des os manquants ; c'est à la fois triste et un peu drôle à imaginer.

Une caractéristique notable qui semble manquer chez les poissons-zèbres mutants Pax9 est les barbels nasaux et maxillaires. Les barbels, ce sont ces structures mignonnes ressemblant à des moustaches que certains poissons ont pour les aider à sentir leur environnement. Sans Pax9, les poissons-zèbres ratent complètement ces appendices sensoriels.

Décryptage du Développement Squelettique

Alors que les chercheurs étudiaient les os des mutants Pax9, ils ont remarqué quelque chose d'étrange. La maxillaire (l'os qui forme la mâchoire supérieure) et la prémaxillaire (l'os qui forme la partie de la mâchoire où se trouveraient les dents de devant) étaient soit manquants, soit seulement partiellement formés. C'est comme essayer de construire une maison sans fenêtres – ça ne va juste pas fonctionner !

Étonnement, même avec tous ces problèmes squelettiques, les mutants Pax9 peuvent quand même dévorer leur nourriture. Il semblerait que leurs autres connexions squelettiques et muscles fonctionnent suffisamment bien pour qu'ils puissent se nourrir efficacement, même s'ils ont l'air un peu différents en le faisant.

Le Rôle Des Gènes Dans Le Développement

Comprendre pourquoi certains os et structures ne se développent pas correctement peut être compliqué. Il y a plein de gènes et de signaux en jeu. Chez les poissons-zèbres, Pax9 interagit avec d'autres gènes pour l'aider à façonner le développement de leurs bouches et mâchoires.

Quand les scientifiques ont exploré les connexions entre Pax9 et ces autres gènes, ils ont découvert que Pax9 doit travailler aux côtés de plusieurs acteurs clés comme les voies de signalisation Wnt qui sont essentielles pour la croissance et le développement osseux appropriés. C'est comme un jeu d'équipe où chaque joueur doit faire sa part.

Tous Les Poissons Ne Se Ressemblent Pas

Maintenant, il est essentiel de noter que tous les poissons ne partagent pas la même histoire génétique. Alors que les poissons-zèbres peuvent avoir perdu la capacité de faire pousser des dents au fil du temps, d'autres espèces de poissons ont encore des ensembles de dents en bonne santé. Cela suggère que Pax9 a des fonctions différentes selon le poisson en question.

En fait, quand les chercheurs ont regardé Pax9 dans d'autres espèces de poissons qui ont des dents, ils ont trouvé que les impacts des mutations Pax9 étaient assez différents. Cela met en lumière la variabilité dans la façon dont les gènes peuvent influencer le développement parmi différentes espèces.

Leçons de l'Évolution

Alors que les scientifiques plongent plus profondément dans la compréhension de Pax9, ils assemblent aussi l'histoire de l'évolution. La présence de Pax9 dans diverses espèces suggère qu'il a peut-être à l'origine aidé dans le développement des dents. Cependant, à mesure que certaines espèces ont évolué, Pax9 s'est adapté à diverses fonctions au-delà des dents.

Chez les mammifères, Pax9 joue un rôle crucial dans la formation des dents, tandis que chez les poissons-zèbres, il a changé de cap pour soutenir le développement d'autres structures liées à la bouche. C'est une histoire d'adaptation et de changement, comme regarder un poisson évoluer d'un prédateur dentu à une créature plus streamlined !

Techniques de Recherche Brillantes

Pour mieux comprendre le rôle de Pax9, les chercheurs ont utilisé diverses techniques, y compris la manipulation génétique et des méthodes d'imagerie. En créant des poissons-zèbres mutants et en observant comment ils se développent, les scientifiques peuvent obtenir des informations cruciales sur ce qui ne va pas quand Pax9 ne fonctionne pas correctement.

En utilisant des couleurs vives et des techniques fluorescentes, les scientifiques peuvent même visualiser différents types de cellules pendant qu'elles grandissent et se développent. Pense à mettre une paire de lunettes spéciales qui permettent aux chercheurs de voir comment les gènes sont actifs.

Quelle Est La Suite Pour La Recherche Sur Pax9 ?

Alors que le monde de la génétique évolue rapidement, il y a encore tant de choses à apprendre sur Pax9 et son rôle dans le développement des dents. Les chercheurs sont impatients de découvrir plus sur la façon dont ce facteur de transcription intéressant fonctionne chez différentes espèces et quelles autres fonctionnalités il pourrait avoir.

En attendant, le parcours de Pax9 va inspirer encore plus d'études, de discussions, et peut-être même quelques rires sur les bizarreries des poissons-zèbres, leurs dents manquantes et leurs squelettes étranges.

Conclusion

Alors, quelle est la morale de cette plongée dans Pax9 et la génétique des poissons-zèbres ? Bien que Pax9 ait peut-être perdu son rôle principal dans le développement des dents chez les poissons-zèbres, il joue toujours un rôle important dans la formation d'autres structures autour de la bouche. Cette histoire met en lumière la nature dynamique de l'évolution et le fascinant monde de la génétique.

Alors que nous continuons à explorer les mystères des gènes, qui sait quelles autres surprises nous attendent dans l'immense océan de la recherche biologique ? Une chose est sûre : l'histoire de Pax9 n'est pas du tout ennuyeuse ! Et bien que les poissons-zèbres ne gagnent peut-être pas de sourires dentés, au moins ils ont du caractère.

Alors, la prochaine fois que tu vois un poisson nager, tu pourrais juste penser à ses bizarreries génétiques et au parcours incroyable qui l'a amené là où il est aujourd'hui - même s'il n'a pas la capacité de faire pousser un ensemble complet de dents !

Source originale

Titre: Midfacial retrusion and loss of facial appendages caused by mutation of Pax9 in zebrafish

Résumé: Loss of dentition has occurred repeatedly throughout vertebrate evolution. Cyprinid fish, including zebrafish, form teeth only deep within the pharynx, not on their oral jaws. However, zebrafish still robustly express transcription factors associated with mammalian tooth development in the neural crest-derived mesenchyme surrounding the mouth. We investigated whether this expression is vestigial or whether these factors contribute to the formation of non-tooth mesenchymal structures in the oral region, using Pax9 as a test case. Zebrafish homozygous for two different pax9 mutant alleles develop the normal complement of pharyngeal teeth but fail to form the premaxilla bone, most of the maxilla, and nasal and maxillary barbels. Lack of most of the upper jaw complex does not preclude effective feeding in the laboratory environment. We observed a significant deficit of sp7:EGFP+ osteoblasts and adjacent alx4a:DsRed+ condensing mesenchyme where the maxilla forms, and no accumulation of either in the premaxillary domain. These phenotypes are not presaged by major disruptions in early facial patterning, Wnt signaling, proliferation, or cell death; however, loss of a small population of Wnt-responsive cells around the maxilla correlates with its stalled growth in mutants. We conclude that Pax9 is not unequivocally required for all vertebrate tooth development, but instead may be broadly involved in the development of a variety of organs forming through mesenchymal condensation around the mouth.

Auteurs: Sandhya Paudel, Sarah McLeod, Stefani Gjorcheska, Lindsey Barske

Dernière mise à jour: 2024-12-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.628204

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.628204.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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