samedi , 19 août 2017

Les tardigrades utilisent une protéine unique pour se protéger contre la dessiccation

Les tardigrades utilisent des protéines uniques, connues comme les Protéines intrinsèquement désordonnées (PID), pour se protéger contre la dessiccation.


Les tardigrades utilisent une protéine unique pour se protéger contre la dessiccation
L'image en micrographie électronique de 6 tardigrades dans leur état asséché. Quand les tardigrades s'assèchent, ils rétractent leurs jambes et leurs têtes dans leur cuticule - Crédit : T.C. Boothby
Les Tardigrades, des animaux microscopiques connus comme des oursons d’eau, intéressent les scientifiques depuis 250 ans. Les Tardigrades sont connus pour leur résistance hors du commun à survivre dans des environnements qui détruiraient la plupart des organismes vivants. L’une de ces capacités est d’être desséché pendant plus d’une décennie. Dans la revue Molecular Cell, une équipe de scientifiques estime que les tardigrades ont cette capacité grâce à une protéine unique connue comme les Protéines intrinsèquement désordonnées.

Le point important de notre étude est que les Tardigrades ont évolué pour avoir des gènes uniques pour leur permettre de survivre à la dessiccation selon Thomas Boothby de l’université de Caroline du Nord et premier auteur de l’étude. De plus, on peut utiliser les protéines encodées par ces gènes pour protéger d’autres matériaux biologiques tels que des bactéries, des champignons ou certaines enzymes de la dessiccation.

Pendant longtemps, on supposait qu’un sucre appelé tréhalose permettait au tardigrade de tolérer la dessiccation. On trouve le tréhalose dans plusieurs organismes qui peuvent survivre à la dessiccation incluant les champignons, les artémies et certains nématodes. Mais les études biochimiques des tardigrades ont trouvé de faibles niveaux de tréhalose et le séquençage n’a pas révélé l’enzyme qui permet de créer ce sucre. Et si ce n’était pas le tréhalose, alors qu’est-ce que les Tardigrades utilisent pour se protéger selon Boothby.

La première étape est d’analyser les gènes qui étaient actifs sous plusieurs conditions : Etat normal, dessiccation ou gel. Les chercheurs ont identifié les gènes qui étaient régulés avec des niveaux élevés pendant la dessiccation. Les protéines que ces gènes encodent, les Protéines intrinsèquement désordonnées, ne possèdent pas de structure tridimensionnelle fixe.

Après qu’ils aient trouvé les gènes PID à des niveaux élevés pendant la dessiccation dans une espèce de tardigrade, l’équipe a regardé si c’était le cas dans 2 autres espèces et elle a trouvé les mêmes gènes. Une espèce, qui avait les gènes actifs en permanence, résistait plus longtemps à la dessiccation. On pense que cette espèce possède déjà ces protéines et qu’elle n’a pas besoin de les créer. Pour vérifier si ces protéines protégeaient contre la dessiccation, les chercheurs les ont implantés dans des champignons et des bactéries et ces organismes ont été également protégés.

Le tréhalose aide les autres organismes à survivre à la dessiccation en formant des solides comme du verre plutôt que des cristaux. Boothby et ses collègues ont découvert que les PID forment des solides similaires et ils ont montré une perte de la capacité de résistance quand la structure est perturbée. Boothby estime que les PIDs possèdent des applications potentielles incluant la protection des semences contre la sécheresse ou des médicaments qui nécessitent un stockage à froid. La capacité de protéger des médicaments sensibles dans un état de sécheresse est très importante pour moi. J’ai grandi en Afrique où le manque de réfrigération dans les zones rurales est un énorme problème. Ce sont ces problèmes concrets qui m’ont amené à étudier les Tardigrades selon ce chercheur.

Source : Molecular Cell (http://dx.doi.org/10.1016/j.molcel.2017.02.018)

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A propos de Jacqueline Charpentier

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Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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