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Posté par Michel le Jeudi 19/04/2012 à 00:00
Le secret de la souplesse cellulaire dévoilé
Certaines cellules sont régulièrement soumises à des tensions qui les déchireraient purement et simplement si la nature ne les avait pas dotées de structures leur permettant ces exercices d'extension. Mais il arrive que le grand écart qu'on exige d'elles dépasse leur souplesse moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient...). Les cellules peuvent alors compter sur un mécanisme moléculaire qui leur permet de répondre à ces soudaines exigences anormales. Des chercheurs de l'Université de Genève (UNIGE) et du Pôle de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne...) national Chemical Biology alliés à une équipe du Max Planck Institute ont mis en évidence certains détails de ce mécanisme qui se traduit par un jeu subtil entre deux parties distinctes de la membrane cellulaire constituée de lipides et de protéines. Cette découverte, réalisée sur des levures, fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut...) d'une publication dans la revue Nature Cell Biology.


La membrane cellulaire est un agencement complexe de lipides et de protéines
On n'imagine guère les contraintes physiques auxquelles sont soumises certaines cellules, par exemple, pendant l'embryogenèse et qui les contraint parfois à des exercices d'extension impressionnants. Heureusement pour elles - et pour l'organisme en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de développement - elles sont dotées de structures leur permettant de répondre à ces contraintes. Il s'agit d'invaginations placées à espaces réguliers sur la membrane cellulaire, laquelle est principalement constituée de lipides et de protéines. Ces plissements se détendent quand la cellule est soumise à une tension (La tension est une force d'extension.) et lui évitent une déchirure fatale.

«Reste que ces invaginations sont prévues pour répondre aux contraintes quotidiennes, explique le professeur Robbie Loewith du PRN Chemical Biology. Mais il arrive qu'elles soient confrontées à une situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus...) exceptionnelle, qui dépasse les capacités de ces invaginations. Toute la question est de savoir comment elles s'y adaptent.»

Alerte au stress physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...)

Les équipes de l'UNIGE et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Max Planck pensent avoir découvert une grande partie du scénario qui se dissimule derrière ce mécanisme. La membrane cellulaire se caractérise par des domaines différents, un peu comme si les briques qui la constituent possédaient certaines spécialités fonctionnelles. Les invaginations sont aussi appelés eisosomes. Quand ces derniers «sentent» qu'une contrainte exceptionnelle risque d'endommager la cellule, ils contribuent à la production d'une protéine qui va voyager jusqu'au domaine voisin et se lier à un complexe de protéines baptisé TORC2, lequel joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche...) un rôle important dans le métabolisme cellulaire.

En recevant ce message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de communication, notamment en...), TORC2 est suractivé et se met à produire des lipides en masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force...) qui vont aller se glisser dans la membrane et lui donner plus de mou; un peu comme s'il était possible d'ajouter des molécules de caoutchouc à un élastique approchant son point (Graphie) de rupture.

«Au fur (Fur est une petite île danoise dans le Limfjord. Fur compte environ 900 hab. . L'île couvre une superficie de 22 km². Elle est située dans...) et à mesure que ces lipides intègrent la membrane, détaille Aurélien Roux, l'un des auteurs de l'article et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier...) au PRN Chemical Biology, la tension se relâche au niveau des eisosomes. En deçà d'un certain niveau, ils cessent d'envoyer des messages au complexe TORC2 qui à son tour arrête la production de lipides supplémentaires.»

Selon les auteurs de l'article, des anomalies génétiques qui perturbent cette cascade de signalisation, pourraient expliquer le mauvais fonctionnement de ce mécanisme et la survenue d'épisodes asthmatiques chez certains bébés.

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Source et illustration: UNIGE - Université de Genève