Une nouvelle étude révèle les secrets du glycocalyx des cils !

Une nouvelle étude révèle les secrets du glycocalyx des cils !

Dans une étude actuelle menée par le professeur Michael Hippler et le Dr Lara Hoepfner, la structure complexe du glycocalyx des cils est éclairée. Les cils sont des projections ressemblant à des cheveux sur des cellules biologiques qui jouent un rôle central dans la locomotion et la perception des signaux. La recherche s'est concentrée sur le glycocalyx des algues vertesChlamydomonas reinhardtii, qui est constitué de protéines riches en sucre, également appelées glycoprotéines, et régule de manière cruciale la capacité des cellules à adhérer aux surfaces. Cela a été largement publié dans la revue Advanced Science, car l'Université de Münster rapporte que...

Dans le cadre de cette enquête, l’équipe de recherche a cartographié la structure du glycocalyx et a découvert que les principaux composants, les glycoprotéines FMG1B et une variante inconnue FMG1A, présentent des similitudes biochimiques avec les mucines également présentes chez les mammifères. Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur le rôle du glycocalyx.

Glycoprotéines et leur fonction

L’étude montre que l’élimination des glycoprotéines a entraîné une augmentation du caractère collant des cils tout en permettant aux cellules de se déplacer en douceur sur les surfaces. Cela suggère que les glycoprotéines ne sont pas directement responsables de l’adhésion et du glissement, mais forment plutôt une couche protectrice qui régule l’adhésion.

Les technologies utilisées comprenaient la tomographie électronique cryogénique, la microscopie électronique, la microscopie à fluorescence et la spectrométrie de masse. La recherche a également été soutenue financièrement par le Conseil européen de la recherche (Horizon 2020), la Fondation allemande pour la recherche et d'autres institutions.

Des découvertes supplémentaires sur la paroi cellulaire deChlamydomonas reinhardtii

Des études supplémentaires approfondissent nos connaissances sur les composants de la paroi cellulaire des algues vertes. Les composants extraits de la paroi cellulaire ont été obtenus à l’aide d’agents chaotropiques et reconstruits après dialyse. Un défi particulier consistait à préserver les composants mineurs de la paroi cellulaire. Des protocoles plus cléments ont été utilisés pour préserver les composants structurellement importants.

La microscopie électronique à balayage et à transmission (MEB et TEM) a montré des microalgues intactes et la stratification caractéristique de la paroi cellulaire. Étonnamment, la membrane cellulaire et les organites internes sont restés intacts après extraction, ce qui indique l’efficacité de la méthode choisie.

La cytométrie en flux a révélé qu'environ 80 % des cellules restaient vivantes et métaboliquement actives après extraction de la paroi. C’est une indication cruciale de la résistance des cellules aux procédures réalisées. De plus, aucune différence significative n’a été trouvée entre les extraits de paroi cellulaire et les cellules intactes lors de l’analyse RMN.

Composition des glycanes et des acides aminés

L’analyse chimique a fourni un profil complet de composition en glycanes et en acides aminés. Ce qui est particulièrement remarquable est la teneur élevée en mannose et en N-acétylglucosamine dans la paroi cellulaire. Le profil des acides aminés montre des niveaux élevés d'alanine, de glutamine et de glutamate. L'identification de nouveaux groupes de glycoprotéines de bas poids moléculaire (LWGP) montre qu'elles représentent 80 % de la teneur en acides aminés.

La dynamique de la paroi cellulaire montre que les glycanes sont moins mobiles que les protéines, suggérant une structure semi-mobile. La ségrégation spatiale des glycanes et des protéines suggère que les protéines glycosylées jouent à l'interface entre les deux groupes.

En résumé, le glycocalyx et la paroi cellulaire deChlamydomonas reinhardtiiont des caractéristiques structurelles qui présentent des parallèles avec les plantes, notamment en ce qui concerne la composition en acides aminés des protéines de la paroi cellulaire. Ces découvertes pourraient non seulement améliorer notre compréhension de ce type d’algues, mais également les principes fondamentaux de la biologie cellulaire.