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Posté par Adrien le Mercredi 24/12/2014 à 00:00
MapZ: Une balise moléculaire signalant le centre de la cellule bactérienne
L'équipe de Christophe Grangeasse du laboratoire Bases moléculaires et structurales des systèmes infectieux, en collaboration avec trois autres équipes, anglaise, américaine et allemande, met en évidence la diversité des mécanismes de la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce...) cellulaire chez les bactéries en révélant un processus complétement inédit de positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre (produit, marque ou enseigne) une position crédible, différente et...) de la machinerie de division au centre de la cellule. Ces travaux publiés dans la revue Nature ouvrent la voie à de nouvelles approches dans la lutte contre les infections bactériennes.

Chez la plupart des bactéries, la division cellulaire est réalisée par une fission binaire qui assure que les deux cellules filles possèdent chacune une copie identique du matériel génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.). Une étape cruciale de ce processus concerne donc l'identification du site de division et la mise en place des protéines de la machinerie de division (divisome) au centre de la cellule mère.


Figure:Anneaux formés par la protéine FtsZ au centre des cellules de pneumocoque et visualisés par 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...) à haute-résolution en utilisant un microscope à illumination structurée (SIM).
© Christian Lesterlin

La mise en place du divisome débute avec le positionnement d'une protéine particulière, appelée FtsZ. A ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par...), deux systèmes ont été caractérisés, min et NO, qui contribuent au placement de la protéine FtsZ au site de division. Ces deux systèmes sont dits de "régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) négative". En effet, ils excluent la protéine FtsZ des extrémités de la bactérie (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les...) et empêchent ainsi le positionnement de FtsZ ailleurs qu'au centre de la cellule. Néanmoins, de nombreuses bactéries ne possèdent pas les gènes permettant la mise en place des systèmes de régulation min et NO. C'est le cas notamment de la bactérie pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια ! « naissance de la douleur ») signifie : qui...) pour l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un garçon, tandis que...) Streptococcus pneumoniae, également connue sous le nom de pneumocoque qui est l'agent pathogène à l'origine de pneumonies bactériennes dont plus d'un million (Un million (1 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999) et qui précède un million un...) deux cent mille enfants meurent chaque année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) dans le monde (Le mot monde peut désigner :).

L'équipe de C. Grangeasse a caractérisé chez le pneumocoque une protéine, MapZ, comme étant responsable de l'identification du site de division par un mécanisme régulateur inédit. En effet, contrairement à min et NO, MapZ 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...) le rôle d'une balise moléculaire marquant de manière permanente le milieu de la cellule et positionnant FtsZ et le divisome au centre de la cellule. Il s'agit donc de la première caractérisation d'un système de régulation "positif". Les chercheurs démontrent également que MapZ est modifiée par une phosphorylation qui permet de coordonner la constriction de la cellule avec un partage équitable du matériel génétique dans chacune des cellules filles. Des pneumocoques génétiquement modifiés et incapables de produire la protéine MapZ se multiplient donc moins rapidement et sont peu viables. La présence du gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On...) produisant MapZ dans différents génomes bactériens suggère que ce mécanisme d'identification du site de division est conservé chez de nombreuses espèces bactériennes.

Au-delà d'une découverte fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) illustrant le fait que la nature a développé une diversité de mécanismes de division adaptés aux différentes bactéries, ces travaux ouvrent la voie vers des stratégies alternatives (Alternatives (titre original : Destiny Three Times) est un roman de Fritz Leiber publié en 1945.) de lutte contre les infections bactériennes, en offrant une nouvelle cible thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.) pour bloquer la division et donc la multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire avec l'addition, la soustraction et la division .) de bactéries pathogènes.

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Source: CNRS-INSB