Un nouvel organite a été découvert dans les cellules

Des chercheurs de l'Université de Harvard ont découvert un nouvel organite à l'intérieur des cellules intestinales de la mouche des fruits - une découverte surprise, qui nous regarde en face, chez l'un des animaux les plus étudiés de toute la science.

Le nouvel organite stocke du phosphate, un métabolite essentiel à la vie. Face à une pénurie, il libère son réservoir sous forme de phospholipides, qui sont un élément clé de la structure membranaire des cellules.

"Il s'agit de l'une des premières études à découvrir le stockage du phosphate dans une cellule animale", a déclaré Rebekka Wild à Gemma Conroy de Nature. Biologiste structural au Centre national de la recherche scientifique français, Wild n'a pas participé à l'étude.

"C'est vraiment excitant."

Des chercheurs ont découvert un nouvel organite à l'intérieur des cellules intestinales de la mouche des fruits - une surprise dans l'un des modèles les plus étudiés de la science.

Que sont les organites ?Un organite est une structure au sein de la cellule analogue à un organe - des composants spécialisés pour effectuer des tâches spécifiques, permettant à la cellule entière de fonctionner, tout comme votre cœur, vos poumons et votre foie le font pour tout votre corps.

Vous vous souvenez probablement de certains des plus importants du cours de biologie : le noyau stocke le code génétique ; les mitochondries alimentent la cellule; un flagelle laisse nager une cellule. Mais malgré le temps que nous avons étudié les cellules - essentiellement depuis l'invention du microscope - nous continuons à trouver de nouveaux organites, dont un à l'intérieur des neurones sensibles à l'odeur découvert l'hiver dernier.

Cela montre les mystères qui se cachent encore à l'intérieur des cellules, a déclaré à Conroy le généticien de l'Université Rockefeller Charles Xu, qui a mené les travaux - publiés dans Nature - alors qu'il était étudiant au doctorat au laboratoire de la Harvard Medical School de Norbert Perrimon.

"La beauté est là, elle n'attend que nous pour la découvrir."

Phos pour nous : Le phosphate joue un certain nombre de rôles importants dans notre physiologie. C'est un élément clé de l'émail et d'autres éléments qui renforcent les dents, il est responsable de la minéralisation de l'os et c'est une partie importante des membranes cellulaires, de l'ADN, de l'ARN et des protéines.

Xu ne s'est pas lancé dans une chasse aux organelles ; il voulait étudier le rôle du phosphate dans le contrôle de la régénération des tissus chez les mouches des fruits, a rapporté Conroy.

Pour ce faire, l'équipe a nourri les mouches des fruits avec de l'acide phosphonoformique, qui interdit l'absorption du phosphore (dont dérive le phosphate) dans les cellules. Lorsque les chercheurs ont examiné les cellules, ils ont constaté que la coupure de cet approvisionnement provoquait une augmentation de la production cellulaire.

Les organites, appelés corps PXo, agissent comme des réservoirs pour un électrolyte essentiel à la vie.

Pour comprendre pourquoi, Xu et ses collègues ont examiné l'impact du phosphate sur l'expression des gènes. Ils ont composé un gène appelé PXo, qui est similaire à un gène trouvé chez les mammifères pour créer des protéines détectant le phosphate. Lorsque les niveaux de phosphate étaient bas, l'expression de PXo était réduite, provoquant un pic de division cellulaire. À l'inverse, la division a ralenti lorsqu'ils ont conçu PXo pour surexprimer sa protéine.

L'équipe a marqué la protéine PXo avec un marqueur fluorescent pour la suivre - et a découvert qu'elle était impliquée dans des structures mystérieuses à l'intérieur de la cellule.

"Ceux-ci étaient assez visibles", a déclaré Xu à Conroy, "et nous nous sommes demandé ce qu'ils étaient."

Un nouvel organite : En y regardant de plus près, l'équipe a trouvé des structures de forme ovale composées de plusieurs couches membranaires, avec la protéine PXo guidant le phosphate à travers elles. Nommé à juste titre corps PXo, l'organite a ensuite transformé le phosphate en phospholipides, que les cellules utilisent dans la construction de la membrane.

Lorsque les mouches des fruits ont vu leur apport en phosphate réduit, les corps PXo se sont ouverts, déversant leurs phospholipides et déclenchant un signal de stress qui a accéléré la division cellulaire. (L'augmentation de la production cellulaire peut être un moyen d'essayer de stabiliser les niveaux de phosphate, a déclaré Xu à Conroy ; l'idée est que plus de cellules peuvent absorber plus de phosphate qui flotte soudainement.)

La découverte pourrait déclencher une recherche d'organites stockant le phosphate chez d'autres animaux, y compris les humains. Des recherches plus approfondies pourraient également nous aider à savoir comment l'organite s'intègre dans la vie de la cellule, comment elle interagit avec les autres et comment elle change avec le temps.

"Cela a ouvert la porte à de nombreuses autres questions", a déclaré Xu.

Note de l'éditeur : Cette histoire a été mise à jour le 17/05/23 pour mieux refléter où la recherche a eu lieu. Alors qu'il était actuellement à l'Université Rockefeller, Xu a mené les travaux en tant que doctorant à Harvard.

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