• Biologie: quand la structure des microtubules est endommagée dans les cellules, les zones défectueuses 'protègent' les microtubules ce qui accroît leur durée de vie!____¤201609

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Self-repair promotes microtubule rescue» ont été publiés dans la revue Nature Cell Biology, révèle que lorsque la structure des microtubules* (qui sont des filaments rigides faisant partie du squelette des cellules) est endommagée à la suite de contraintes mécaniques ou de défauts d'assemblage, les zones défectueuses 'protègent' les microtubules ce qui accroît leur durée de vie.

     

    Ce processus biaise la dynamique des microtubules (assemblage et désassemblage de tubuline) habituellement aléatoire du renouvellement du réseau de microtubules. Ces processus de renforcement mécanique et de stabilisation sélective confèrent au réseau de microtubules des propriétés jusqu'alors inconnues d'adaptation aux contraintes physiques

     

    Notons tout d'abord que les microtubules «sont en renouvellement permanent» et que «leur temps de vie moyen ne dépasse pas quelques minutes». Plus précisément, «les microtubules poussent régulièrement, depuis le centre de la cellule vers la périphérie, mais peuvent à tout instant se désassembler complètement et de façon aléatoire». Ce processus de reconstruction permanent qui «permet au réseau de microtubules d’adapter son architecture» accompagne «les changements morphologiques des cellules».

     

    Néanmoins, «il n’est pas rare de voir des événements de 'sauvetage' au cours desquels le désassemblage s’interrompt soudainement pour permettre au microtubule de reprendre sa croissance et de ne pas disparaître», un processus «mal compris» qui «biaise la dynamique aléatoire de renouvellement du réseau de microtubule»: ce processus est mal compris car, jusqu'ici, in vitro, dans des conditions biochimiques simplifiées, les sauvetages n’ont pas lieu et «les microtubules se désassemblent toujours entièrement».

     

    Aujourd'hui, cependant, ce n'est plus le cas, puisque dans le cadre de l'étude ici présentée des altérations physiques de la structure des microtubules ont pu être reproduites in vitro grâce à des impacts laser, ce qui a induit «des événements de sauvetage». Il est ainsi apparu qu'en permettant aux microtubules de reprendre leur assemblage, «les sauvetages augmentent la longueur des microtubules ainsi que leur durée de vie», des effets qui «ont pu être observés dans des cellules vivantes» puisque le réseau de microtubules «devenu plus stable», s’est «étendu dans les zones où la structure des microtubules avait été abimée par des impacts laser».

     

    Il a été, en particulier, observé «que chaque impact laser dans un microtubule était immédiatement réparé par des molécules de tubuline libres, et que ces zones contenant de nouvelles molécules de tubuline agissaient comme des manchons protecteurs qui empêchaient le désassemblage total en induisant des événements de sauvetage».

     

    Bien sûr, en dehors des impacts laser, d'autres évènements «se produisent naturellement dans toute la cellule», qui «peuvent générer des réparations et des sauvetages», en particulier «dans les zones où les microtubules sont déformés, là où ils se croisent ou forment des faisceaux». Du fait de leur capacité à s’auto-réparer avec des composants nouveaux, les blessures infligées aux microtubules sont donc à l’origine d’une réelle source de jouvence pour les microtubules.

     

    Notons que «le développement local des microtubules agit en retour sur la forme des cellules»: ainsi, dans le cadre de cette recherche, la migration des cellules a pu être dirigée «en direction des zones où le réseau de microtubules avait été endommagé par des impacts répétés de laser».

     

    Alors qu'endommager un objet inerte l’affaiblit, cette étude laisse penser «qu’endommager une structure biologique en renouvellement permanent conduit à terme à son renforcement physique et à l’augmentation de sa durée de vie». Cette différence remarquable pourrait donc, «inspirer le design de nouveaux matériaux».

     

     

    Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

    * Microtubules

     

     


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