Vous êtes ici : Accueil > Actualités > La paroi cellulaire d’une bactérie vue par RMN

Résultat scientifique | Santé & sciences du vivant | Imagerie médicale

La paroi cellulaire d’une bactérie vue par RMN


​Des chercheurs du CEA-Inac ont réussi à observer par résonance magnétique nucléaire la paroi de cellules bactériennes vivantes. Ils ont pu augmenter significativement la sensibilité du signal de RMN par une technique dite d’hyperpolarisation. En présence des cellules, l’agent polarisant se fixe sur les polymères de la paroi et sous irradiation micro-onde, amplifie sélectivement la réponse des noyaux atomiques voisins. De telles analyses pourraient contribuer notamment au développement de nouveaux antibiotiques.

Publié le 3 juillet 2013
La paroi cellulaire d’une bactérie permet entre autres la reconnaissance et l’adhérence aux cellules hôtes. La RMN du solide est un outil de choix pour l’investigation cet objet, gros et complexe, car elle ne nécessite pas de cristallisation. Cependant, la sensibilité limitée de la RMN oblige à opérer sur des parois isolées. Une équipe de l’Inac a montré que l’utilisation de la « polarisation dynamique nucléaire » (DNP), technique émergente d’hyperpolarisation, permet d’augmenter d’un facteur 24 la sensibilité des signaux de RMN des cellules.

Les chercheurs ont ajouté à une colonie bactérienne de Bacillus subtilis une molécule (plus précisément un « biradical ») utilisée en DNP, appelée Totapol. Celle-ci augmente l’intensité du signal RMN des noyaux atomiques voisins lorsqu’elle est soumise à un rayonnement micro-onde. Or cette molécule se fixe sélectivement sur les polymères de la paroi cellulaire. Il devient donc possible d’augmenter les seuls signaux de la paroi, sans qu’ils soient noyés sous les signaux provenant du reste de la cellule. Il ne restait aux chercheurs qu’à améliorer également la résolution de ces spectres de RMN amplifiés par DNP. Ils ont découvert que la combinaison de spectres acquis en présence de différentes concentrations du biradical permet d’atteindre ce but.

Ces travaux, réalisés sur la Plateforme de nanocaractérisation (PFNC), ouvrent des perspectives plus générales sur l’étude des membranes cellulaires ou d’autres compartiments de cellules vivantes. Ils sont le fruit d’une collaboration entre l’Inac et l’Institut de biologie structurale de la Direction des sciences du vivant, à Grenoble.

Haut de page