Des scientifiques découvrent une structure inattendue cachée à l’intérieur de cellules végétales

Bien que nous pensons que les cellules à l’intérieur de nous et les organites qui les composent sont assez bien cartographiées, il semble qu’il y ait encore des surprises en réserve.

Une équipe de chercheurs vient de publier un article décrivant une structure surprenante existant dans un organite – une structure qui est restée cachée à la vue de tous pendant des décennies.

L’organite est appelé un peroxisome – une membrane unique en forme de bulle remplie d’une matrice protéique granulaire appelée lumière. Ils ne sont pas la machinerie cellulaire la plus importante (pas exactement une mitochondrie ou un noyau), mais ces très, très petits organes cellulaires ont un rôle clé dans la décomposition et la synthèse des molécules.

À l’intérieur des peroxisomes des cellules végétales, les chercheurs ont été surpris de trouver des vésicules – ce que nous ne pensions pas avoir des organites.

Les peroxysomes flottent autour des cellules de tous les organismes multicellulaires éliminant les molécules réactives contenant de l’oxygène et aidant à décomposer les graisses. Chez les humains et les autres mammifères, ils ne mesurent que 0,1 micromètre – suffisamment petits pour que même avec des microscopes à haute puissance, il n’y ait pas grand chose à voir.

«Les peroxisomes dans les cellules de levure et de mammifères sont plus petits que la résolution de la lumière», explique le biochimiste de l’Université Rice Zachary Wright.

“Avec la microscopie à fluorescence, vous ne pouviez jamais voir qu’un point. C’est juste la limite que la lumière peut faire.”

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Mais Wright étudiait la plante Arabidopsis thaliana en tant que diplômé lorsqu’il a découvert des structures inattendues au sein du peroxysome.

Arabidopsis, un type de cresson, a de très gros peroxysomes. Dans les semis, ils peuvent mesurer de 9 à 12 micromètres, ce qui est suffisamment grand non seulement pour les distinguer clairement au microscope, mais aussi pour les scruter.

“Protéines fluorescentes brillantes, associées à des peroxysomes beaucoup plus gros Arabidopsis, rendait cela extrêmement apparent et beaucoup plus facile à voir, ” Dit Wright.

“J’ai revisité la très ancienne littérature sur les peroxysomes des années 60, et j’ai vu qu’ils avaient observé des choses similaires et ne les comprenaient tout simplement pas.”

Peroxisomes de cellules végétales Arabidopsis thaliana âgées de quatre jours. (Zachary Wright / Université Rice)

Comme vous pouvez le voir dans l’image ci-dessus, l’équipe a constaté qu’en plus de la membrane normale que nous connaissions, il y avait également de nombreuses autres membranes à l’intérieur de l’organite – également appelées vésicules.

Ces vésicules (vertes montrant les membranes) flottent à travers la lumière (rose).

Vésicules sont normalement utilisés pour transporter des molécules autour de la cellule ou à l’intérieur de l’organite. Ils gardent les molécules rangées en toute sécurité dans un cocon étanche où elles ne peuvent pas réagir avec d’autres parties de la cellule.

“En tirant parti des avantages du Arabidopsis système,” l’équipe a écrit dans son nouveau papier, «Nos découvertes remettent en question la vision de longue date des peroxisomes comme de simples organites à membrane unique et peuvent aider à répondre à des questions fondamentales sur la fonction et l’évolution des peroxysomes.

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Bien que nous devions faire plus de recherches pour confirmer que les vésicules de peroxysome nouvellement découvertes sont également dans les cellules humaines, et ce qu’elles font réellement, l’équipe a quelques idées.

“Quand vous pensez à un type traditionnel de réaction biochimique, nous avons juste un substrat flottant dans l’environnement aquatique d’une cellule – la lumière – et interagissant avec des enzymes; cela ne fonctionne pas si bien si vous avez quelque chose qui ne fonctionne pas. Je ne veux pas traîner dans l’eau, ” Dit Wright.

“Donc, si vous utilisez ces membranes pour solubiliser les métabolites insolubles dans l’eau et permettre un meilleur accès aux enzymes luminales, cela peut représenter une stratégie générale pour traiter plus efficacement ce type de métabolisme.”

La recherche a été publiée dans Communications de la nature.

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