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Posté par Isabelle le Jeudi 04/08/2011 à 12:00
Un regard plus affûté sur les cellules
De nombreux échanges de substances et de nutriments ont lieu au niveau de la membrane des cellules. Des chercheurs de l'EPFL ont développé une méthode permettant de mieux les observer, en comptant avec une grande précision les protéines qui s'y trouvent. Leur 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...) fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace...) d'une publication dans la revue Plos One.


Coupe 3D d'une cellule
Illustration: MesserWoland et Szczepan1990, sous licence Creative Commons

Les protéines présentes à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) des cellules jouent un rôle essentiel à leur fonctionnement et à leur survie. Elles en régissent les échanges entre l'intérieur et l'extérieur. Des chercheurs de l'EPFL ont trouvé le moyen de mieux les observer. Ils ont développé une méthode, basée sur la microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des...) à fluorescence (La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que la chaleur. (on parle parfois de « lumière...), qui leur donne une image très précise de la composition de la membrane et des échanges qui s'y déroulent. Leurs travaux font l'objet d'un article en date du 27 juillet 2011 dans Plos One, une revue en ligne spécialisée dans la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris,...) et la médecine, ainsi qu'une publication il y a quelques mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) dans Nature Methods.

«Il est important d'étudier la membrane, parce qu'elle est une plateforme d'échange entre la cellule et son environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...)», décrit Aleksandra Radenovic, professeure au Laboratoire de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de...) à l'échelle nanométrique et l'un des auteurs de l'étude.

Perméable à certaines molécules, infranchissable pour d'autres, la membrane contrôle le mouvement des substances et nutriments entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Les différentes sortes de protéines qui s'y trouvent assument des fonctions importantes, notamment de transfert d'énergie, d'expression des gènes ou de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le...) de nutriments.

Grâce à la méthode qu'ils ont mise au point (Graphie), les chercheurs peuvent désormais compter ces protéines avec une grande précision. Ils obtiennent ainsi de précieuses informations sur leurs interactions et leur évolution. Cela leur permet également d'en savoir plus sur la manière dont la cellule réagit par exemple à l'administration d'une substance médicamenteuse ou à l'exposition à un agent extérieur (tel qu'un polluant), ou encore de savoir pourquoi telle cellule n'a pas le même comportement qu'une autre. «A long terme, cette technique pourrait donc aider à la fabrication de médicaments plus efficaces», relève Aleksandra Radenovic.

Capter la lumière

Cette recherche se base sur les informations de très haute résolution fournies par une technique bien particulière de microscopie à fluorescence appelée PALM (Photo Activated Localization Microscopy). Mise au point il y a à peine cinq ans, cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) a révolutionné le domaine de l'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) moléculaire. Elle fonctionne sur le principe du captage de la lumière émise par certains corps à l'échelle nanométrique, que ce soit de manière naturelle ou après avoir été combinés à une substance fluorescente (fluorochrome).

Une fois son échantillon biologique placé sous son microscope, le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le...) va «allumer» les molécules une à une par une série de flashs successifs. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des clichés ainsi réalisés formeront une image d'une très grande précision, qui permet de localiser davantage de protéines à de très petites échelles.

L'équipe du Laboratoire de biologie à l'échelle nanométrique poursuit ses investigations pour affiner l'exploitation de cette technologie et la quantification des éléments présents dans la membranes de la manière la plus fiable possible. Elle travaille notamment sur l'identification d'une protéine «photoactivable», nommée mEos2. Le voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est...) dans l'infiniment petit ne fait donc que commencer…

Références:

Dans Plos One, «Quantitative Photo Activated Loalization Microscopy: unraveling the effects of photoblinking», par Aleksandra Radenovic, Marco Scarselli et Paolo Annibale du Laboratoire de biologie à l'échelle nanométrique, ainsi qu'Ursula Rothlisberger et Stefano Vanni du Laboratoire de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations...) et biochimie computationnelles. Texte entier sur http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0022678

Dans Nature Methods, "Identification of clustering artifacts in photoactivated localization microscopy" disponible sur http://www.nature.com/nmeth/journal/v8/ ... .1627.html


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Source: AAAS & EurekAlert