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Microtubules : ce qui ne les tue pas les rend plus forts


​​Le squelette des cellules se fait et se défait sans cesse, notamment via les microtubules. Les zones parfois endommagées des microtubules les « protègent », accroissent leur durée de vie et leur confèrent des propriétés jusqu'alors inconnues.

Publié le 16 septembre 2016

​​​​Les microtubules, qui font partie du squelette des cellules, sont en renouvellement permanent. Elles poussent régulièrement, depuis le centre de la cellule vers la périphérie, mais peuvent à tout instant se désassembler complètement et de façon aléatoire. Le processus de reconstruction permanent permet au réseau de microtubules d'adapter son architecture et d'accompagner les changements morphologiques des cellules. Cependant, 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. Ce processus, qui biaise la dynamique aléatoire de renouvellement du réseau de microtubule, restait mal compris.

Des chercheurs du CEA-BIG ont pu reproduire in vitro des altérations physiques de la structure des microtubules grâce à des impacts laser et ont ainsi pu induire des événements de sauvetage. La dynamique des microtubules peut être représentée à l'aide de kymographes construits par empilement d'images montrant la longueur de microtubules en fonction du temps (voir ci-contre). En bas , en bleu, des microtubules in vitro sans aucune intervention externe ; en haut, en vert, des microtubules qui ont été la cible d'impacts laser. Ils agissent comme des zones de protection contre le désassemblage de tubuline. En permettant aux microtubules de reprendre leur assemblage, les sauvetages augmentent la longueur des microtubules ainsi que leur durée de vie. Les mêmes effets ont pu être observés dans des cellules vivantes.

La mécanique des cellules (déformation, déplacements) étant en partie assurée par les microtubules, les chercheurs ont réussi à diriger la migration des cellules en direction des zones où le réseau de microtubules avait été endommagé par des impacts répétés de laser. Ces processus de renforcement mécanique et de stabilisation sélective confèrent ainsi au réseau de microtubules des propriétés jusqu'alors inconnues d'adaptation aux contraintes physiques.

Ce résultat a fait l'objet d'un communiqué de presse.

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