Des cellules géantes révèlent des secrets métaboliques

Des cellules géantes révèlent des secrets métaboliques

Des cellules géantes révèlent des secrets métaboliques 1024 843 Sébastien BAGES

Une équipe de chercheurs du Centre de Recherche Scientifique sur les Plantes de RIKEN (RPSC) a découvert des processus cellulaires fondamentaux, en étudiant 125 différents métabolites – substances issues du métabolisme – dans des cellules géantes d’eau douce provenant des algues Chara Australis.


Les réactions chimiques au sein de nos cellules produisent des produits intermédiaires et finis sous forme de petites molécules appelées métabolites. Celles-ci jouent des rôles importants dans la régulation des processus critiques biologiques, y compris la croissance, le développement et la défense chimique.

« La métabolomique est l’étude systématique de ces empreintes chimiques uniques, et consiste à identifier et à caractériser les nombreux métabolites trouvés dans une cellule, tissu, organe ou organisme, ainsi que de leur production, distribution et dynamique », explique Kazuki Saito, du Centre Phytotechnique de RIKEN.

Les molécules impliquées dans la production et la conversion de différents métabolites sont connues comme des enzymes. Ceux-ci sont souvent trouvés dans différents compartiments cellulaires appelés organelles. Les biologistes ont toujours supposé que la situation était similaire pour les métabolites eux-mêmes, mais jusqu’à présent, rien n’avait été démontré de manière exhaustive.

Saito explique que la compréhension de la dynamique des métabolites dans les organites uniques représente un énorme défi technique, en raison de la petite taille de ces structures dans la plupart des cellules. Pour contourner ce problème, lui et ses collègues se sont tournés vers une espèce d’algue appelée C. Australis, dont les cellules peuvent croître jusqu’à une dimension énorme pouvant atteindre 20cm de long.

En raison de leur taille et de leur volume gigantesque, ces ‘cellules internodales’ sont largement utilisées pour étudier divers aspects de la biologie cellulaire. Les chercheurs ont purifié les vacuoles simples (voir illustration ci-dessous), un type d’organite, à partir de cellules internodales. Ils ont ensuite utilisé des techniques sophistiquées de métabolomique pour déterminer ce qui se passait avec les métabolites présents dans la vacuole et le cytoplasme de la cellule.

Des cellules géantes révèlent des secrets métaboliquesStructure cellulaire ©LadyofHats (Mariana Ruiz)

L’équipe a détecté 125 métabolites connus, et a montré qu’ils ont fluctué de façon autonome dans la vacuole et le cytoplasme, en fonction de la luminosité. Ceci suggère que les métabolites sont spatialement régulés dans la cellule et se déplacent entre la vacuole et le cytoplasme en fonction des conditions.

« Notre étude est la première à confirmer un cloisonnement spécifique des métabolites dans une vacuole unique à partir d’une seule cellule », a expliqué Saito. Les résultats mettent en lumière certains aspects importants du métabolisme cellulaire.


Citations de Asia Research News
Crédit image À-la-Une : Chara Australis a une cellule géante idéale pour étudier la biologie cellulaire © Akira Oikawa

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Sébastien BAGES
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Sébastien BAGES

Plus de trois années de travail passionné sur Civilisation 2.0 Actus, et fondateur de l'association Civilisation 2.0, je mets à contribution mon expertise de veille technique et scientifique, mon analyse de chef de projet, mon engouement pour la science et ses outils, et mon expérience dans le développement stratégique afin d'offrir à tous ce qui en résulte.

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