Une étude, dont les résultats intitulés «Systematic mapping of cell wall mechanics in the regulation of cell morphogenesis» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de démontrer que la taille d’une cellule est intrinsèquement liée à la rigidité de l'enveloppe qui l'entoure, une relation qui permet d’assurer la survie cellulaire en limitant les déformations et en prévenant les déchirures de l’enveloppe.

Relevons que «la taille des cellules varie énormément entre espèces et joue un rôle clé pour le fonctionnement des cellules et des tissus». De ce fait, «l’un des grands challenges de la morphogénèse est de comprendre comment la taille et la forme d’une cellule sont contrôlées par le fonctionnement biochimique et biomécanique de la cellule».

Concrètement, «les cellules à paroi (bactéries, champignons, algues et plantes) sont entourées par une enveloppe fine et rigide composée de chaînes de sucres réticulés, appelée paroi cellulaire». Cette paroi «protège les cellules et joue un rôle essentiel dans leur forme et leur croissance, représentant ainsi une cible primordiale des antibiotiques et antifongiques».

En vue de comprendre comment la paroi permet «l’existence de cellules aux tailles variées, allant des bactéries micrométriques jusqu’aux cellules dépassant le centimètre chez les algues géantes», l'étude ici présentée a utilisé «les ressources génétiques disponibles chez la levure à fission S. pombe et des espèces voisines pour mesurer systématiquement les propriétés élastiques (la rigidité) de la paroi dans une batterie de mutants ayant des tailles variées».

Ces mesures ont pu être réalisées grâce au développement «d’une nouvelle approche de microscopie optique permettant de cartographier l’épaisseur de la paroi avec une résolution de quelques nanomètres, largement inférieure à la résolution ordinaire d’un microscope optique, couplée à une observation du dégonflement de cellules après les avoir percées avec un rayon laser».

Cette approche, qui «donne pour la première fois accès aux propriétés élastiques locales de la paroi dans un grand nombre de cellules», a permis de découvrir «que, dans un grand nombre de conditions expérimentales, chez diverses espèces de levures et chez des levures mutantes, la taille des cellules augmente avec la rigidité de la paroi». Cette rigidification qui limite les déformations de la paroi et évite qu’elle se déchire, est, en fin de compte, essentielle pour la survie des cellules.