Un nouvel organelle a été découvert dans les cellules humaines – et les scientifiques l’appellent un «hémifusome».
Comme les organes pleine grandeur dans notre corps, les organites dans les cellules sont des structures spécialisées qui remplissent des fonctions spécifiques. Tout en observant des filaments qui maintiennent la forme des cellules, Seham Ebrahimprofesseur adjoint à l’Université de Virginie, et son équipe a remarqué une nouvelle structure qui apparaissait constamment dans les images 3D qu’ils faisaient.
Au début, ce qui semblait être un artefact dans les images s’est avéré être un nouvel organite qui pourrait être impliqué dans le tri, le recyclage et le rejet des protéines dans les cellules humaines. Ebrahim a comparé la forme de l’hémifusome à celle d’un bonhomme de neige portant un foulard; Imaginez une petite tête attachée à un corps plus grand, avec une frontière mince séparant les deux extrémités.
L’Organelle a un diamètre d’environ 100 nanomètres, soit moins de la moitié de la taille d’une petite mitochondrie, la célèbre puissance de la cellule.
Les scientifiques ont pu observer les hémifusomes car ils ont utilisé une méthode appelée tomographie cryo-électron (cryo-et) pour générer leurs images. Cette technique impliquait des cellules glaciales rapidement à partir de quatre lignées cellulaires élevées en laboratoire pour préserver autant de leurs structures que possible, ce qui permet de créer des images 3D claires.
« C’est comme un instantané dans le temps sans aucune sorte de produit chimique ou de teinture », a déclaré Ebrahim à Live Science. En utilisant cette technique d’imagerie, ils pourraient regarder à l’intérieur des cellules dans un « état très indigène », comme s’il s’agissait de boules de verre, a-t-elle déclaré.
Dans leur article, publié dans la revue Communications de la nature En mai, les chercheurs ont écrit que les étapes de traitement sévères que les autres techniques d’imagerie soumettent les cellules pour empêcher les hémifusomes qui ont probablement empêché l’observation plus tôt. De plus, avec d’autres techniques qui utilisent l’imagerie pour étudier le trafic se déroulant dans une cellule vivante, l’organelle était probablement trop petite pour être vue, apparaissant tout au plus comme un flou, a ajouté Ebrahim.
Ebrahim et ses collègues envisageaient une configuration de vésicules qu’ils n’avaient jamais observées auparavant. Les vésicules sont des structures de type ballon utilisées pour transporter des choses comme les protéines et les hormones à l’intérieur et entre les cellules. La nouvelle étude a révélé deux vésicules fusionnées avec une barrière de graisse à deux couches entre elles.
« Même du point de vue de la biophysique, c’est une percée », a déclaré Ebrahim, « parce que biophysiquement, les gens ont toujours prédit ou théorisé que des vésicules peuvent exister dans cet état hémifusé … mais c’était la première fois qu’il était réellement vu dans une cellule vivante. » Cette observation a inspiré le nom hémifusome, car l’hémifusion fait référence à la fusion partielle de deux bicouches.
Ebrahim soutient que les hémifusomes peuvent être classés comme organites car ce sont des unités fonctionnelles autonomes au sein d’une cellule, par opposition aux structures « éphémères » qui apparaissent temporairement comme des membranes se forment et divisées. Dans le journal, elle a écrit qu’il est peu probable que les hémifusomes soient des artefacts de cryo-ed.
Les résultats d’Ebrahim « suggèrent que les hémifusomes qu’ils visualisent sont de véritables intermédiaires cellulaires, et non des distorsions induites par le gel », a déclaré Yi-wei changprofesseur adjoint de biochimie et de biophysique à l’École de médecine de l’Université de Pennsylvanie qui n’était pas impliquée dans l’œuvre.
Une fois que le rôle et la fonction des hémifusomes ont été confirmés par des études supplémentaires, ils peuvent être reconnus comme leur propre classe de structures intermédiaires qui remplissent une partie des processus de fusion dans les cellules de mammifères, a déclaré à Chang la science en direct dans un e-mail.
Avec leur travail actuel, les chercheurs peuvent confirmer que l’hémifusome existe, mais ils n’ont pas encore déterminé le rôle exact de l’organelle, son cycle de vie ou sa composition. Ebrahim émet l’hypothèse que les hémifusomes sont des précurseurs à certains types de vésicules. Elle pense que les hémifusomes peuvent jouer un rôle crucial dans le recyclage ou l’élimination des membranes cellulaires, ce qui est important pour empêcher l’accumulation de choses dans les cellules qui pourraient gourmger leurs opérations si elles sont autorisées à s’accumuler.
Les chercheurs ont écrit que mieux comprendre le fonctionnement des hémifusomes pourrait également débloquer de nouvelles informations sur la façon dont les maladies telles que la manifeste d’Alzheimer. Maladie d’Alzheimer est lié à une mauvaise clairance des plaques de protéines anormales dans le cerveau, ce qui conduit à l’accumulation au fil du temps.
« Sans tomographie cryo-électron, nous aurions raté cette découverte », a déclaré Ebrahim, ajoutant que « il y a probablement un monde entier que nous devons encore trouver ».
