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Les particularités morphologiques des membranes des organites cellulaires

La visualisation de la fine structure des organites d'une cellule vivante est essentielle à la compréhension de leur fonctionnement. La structure des organites connait une réorganisation majeure pendant les changements cellulaires tels que la division ou la différenciation.
Les particularités morphologiques des membranes des organites cellulaires
Les organites constituent un élément cellulaire essentiel des cellules eucaryotes. Leur morphologie est complexe, ce qui s'avère d'autant plus important pour leur polyvalence. La plupart des organites sont composés de sous-sections dont les formes particulières sont difficiles à visualiser à l'aide des méthodes d'imagerie actuellement disponibles.

Le projet FLUOMORPH (Fluorescent biosensors of organelle morphology to study the nuclear envelope dynamics during cell division), financé par l'UE, visait à mettre au point une méthode permettant de distinguer les sous-structures des organites dans les cellules vivantes à l'aide d'un système d'imagerie confocal bidimensionnel simple.

Les sondes fluorescentes capables de détecter la morphologie des organites ont été conçues sur la base des propriétés particulières des membranes d'une famille d'hélices amphipathiques: les «motifs ALPS». Pour vérifier l'utilité de ces outils, les chercheurs ont étudié la dynamique de l'enveloppe nucléaire et du réticulum endoplasmique (RE) pendant la mitose.

Les caractéristiques de la séquence des motifs ALPS essentielles à leurs spécificités ont été étudiées. Ils ont constaté qu'il était possible de modifier la séquence du squelette entourant le motif ALPS, mais que leur contexte structural était important pour la sensibilité à la courbure.

Les changements opérés au niveau de la morphologie RE pendant la division cellulaire ont été étudiés à l'aide de la sonde marquant spécifiquement les tubules RE. Sur la base de cette étude, les chercheurs ont conçu une sonde fluorescente verte propre aux tubules RE. Ils ont également réalisé des constructions propres au RE et à l'enveloppe nucléaire sous la forme de protéines fluorescentes rouges ou vertes. Les sondes ainsi conçues ont permis la visualisation des tubules RE et citernes RE à la surface de la chromatine en décondensation pendant l'assemblage de l'enveloppe nucléaire suite à la mitose.

La visualisation de la fine structure des organites est essentielle à la compréhension des fonctions pertinentes. Les applications de cette nouvelle technologie vont au-delà de la biomédecine et couvrent bien d'autres domaines, tels que l'agriculture et l'élevage.

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Mots-clés

Morphologie des membranes, organites cellulaires, FLOUMORPH, imagerie confocale, hélices amphipathiques