Left–Right Determination: Involvement of Molecular Motor KIF3, Cilia, and Nodal Flow

Left–Right Determination: Involvement of Molecular Motor KIF3, Cilia, and Nodal Flow

Nobutaka Hirokawa, Yosuke Tanaka and Yasushi Okada

Cold Spring Harb Perspect Biol July 2009, doi: 10.1101/cshperspect.a000802

Vous allez aimer. C’est sûr.

D’abord il y a des vortex. Et pas que quatre, il y en a plein, quelques centaines. Et on en voit en action, il y a du Science pr0n qui vient avec le papier et pas que des simulations, de la vidéo-microscopie aussi (et surtout).

Puis ils créent de courants qui transportent des produits chimiques. Pas de la simple diffusion, du transport de vésicules qui sont catapultées vers la gauche. Violemment. Et on voit l’action. Et les vésicules qui n’ont pas abouti reviennent vers la droite. Et on voit l’action. Et les vésicules contiennent des morphogènes et la plupart s’écrasent côté gauche délivrant leur contenu. Et on voit l’action.

Et ça se passe dans des embryons. Et ça donne une belle brisure de symétrie gauche/droite.

Puis il y a des mutants (eh oui, il y a toujours de mutants en biologie, suffit de ne pas tourner la tête), chez qui le système ne marche pas, et qui ont des brisures de symétrie 50-50%. Et il n’y a pas que les mutants de souris, on connaît la chose chez l’humain.

(A) Left–right asymmetric arrangements of internal organs in the human body. (Left) Normal arrangement (situs solitus). Most humans (>99%) have the heart on the left side and the liver on the right side. (Right) Mirrored arrangement (situs inversus). Half of patients with Kartagener’s syndrome have this arrangement, whereas the remaining patients are normal. Therefore, the left–right bilateral symmetry is randomly broken in this disease.[…]

L’article est accessible librement et je vous le conseille avec votre café ou thé, il ne fait que 12 pages mais j’ai mis presque trois heures pour le parcourir 😉

---

Mammalian left–right determination is a good example for how multiple cell biological processes coordinate in the formation of a basic body plan. The leftward movement of fluid at the ventral node, called nodal flow, is the central process in symmetry breaking on the left–right axis. Nodal flow is autonomously generated by the rotation of posteriorly tilted cilia that are built by transport via KIF3 motor on cells of the ventral node. How nodal flow is interpreted to create left–right asymmetry has been a matter of debate. Recent evidence suggests that the leftward movement of sheathed lipidic particles, called nodal vesicular parcels (NVPs), may result in the activation of the noncanonical hedgehog signaling pathway, an asymmetric elevation in intracellular Ca²⁺ and changes in gene expression.