Les cellules souches embryonnaires (CSE) possèdent la capacité singulière de s'auto-renouveler dans un état naïf tout en conservant la compétence de se différencier vers l'ensemble des lignages de l'embryon en développement. Cet équilibre repose sur une régulation fine de l'expression génique, qui s'exerce à plusieurs niveaux, de la chromatine jusqu'à la maturation des ARN messagers. Parmi ces niveaux de contrôle, la biogenèse des ribosomes et la traduction se sont récemment imposées comme des leviers majeurs de l'homéostasie des cellules souches. Il est notamment établi que les CSE indifférenciées présentent une efficacité de traduction plus faible que leurs descendants différenciés, alors même que les niveaux d'ARN messagers et de protéines sont souvent peu corrélés dans ces cellules — soulignant l'importance des régulations traductionnelles. Les mécanismes moléculaires sous-jacents demeuraient cependant largement méconnus.
Dans ce contexte, les auteurs ont identifié le facteur RSL24D1 comme fortement exprimé dans les cellules souches pluripotentes de souris et d'humain. Pour caractériser sa fonction, l'équipe a combiné des approches de fractionnement cellulaire et de purification des ribosomes sur coussin de saccharose, des profils de polysomes, des analyses de la synthèse protéique par marquage métabolique (méthionine/cystéine radiomarquées et HPG), ainsi que du séquençage d'ARN et des analyses bioinformatiques d'enrichissement. RSL24D1 s'avère associé aux pré-ribosomes nucléaires et nécessaire à la biogenèse des sous-unités 60S dans les CSE murines. La conservation de la protéine a par ailleurs été examinée par alignement de séquences entre plusieurs espèces et par modélisation structurale à partir de structures de pré-60S obtenues en cryo-microscopie électronique.
La déplétion de RSL24D1 altère significativement la traduction globale, et tout particulièrement celle de facteurs clés de la pluripotence ainsi que de composants du complexe répresseur Polycomb 2 (PRC2). L'effet sur la différenciation reste modéré, mais l'auto-renouvellement des CSE et leurs choix d'engagement vers les différents lignages sont nettement modifiés. Ces observations dessinent un double rôle pour la biogenèse ribosomique dépendante de RSL24D1 : soutenir l'expression des programmes transcriptionnels de pluripotence et, simultanément, maintenir la répression, médiée par PRC2, des programmes développementaux.
Au total, ces travaux établissent que la biogenèse des ribosomes dépendante de RSL24D1 contribue de façon concertée à l'homéostasie des cellules souches embryonnaires, en articulant maintien de l'identité pluripotente et contrôle de l'engagement vers la différenciation. Ils précisent ainsi un mécanisme moléculaire par lequel le contrôle de la synthèse protéique participe aux décisions de destin cellulaire dans les cellules souches.