Briller comme une méduse

Fun Fact de la semaine - par Teodora Stan

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La méduse Aequorea victoria, appelée également "Méduse crystal"

Les idées brillantes des scientifiques peuvent finir par se concrétiser de deux manières : soit c’est un accident opportun imprévu, soit c’est un travail de recherche logique digne d’un Sherlock Holmes.

Ces deux manières s’équivalent quand elles permettent de trouver une manière d’assouvir la curiosité de la science aux éternels « Pourquoi ? ».

Ici, il était une fois question d’un groupe de scientifiques qui ont eu une idée qui a révolutionné la biologie en plein milieu du XXe siècle. L’idée était aussi littéralement que métaphoriquement brillante…

Alors qu’ils contemplaient la méduse Aequorea victoria, les scientifiques réalisèrent que cette dernière n’était pas une méduse comme les autres. C’était une méduse bioluminescente. La bioluminescence est la particularité qu’ont certains organismes de pouvoir émettre de la lumière pour leur survie.

Mais au delà de l’extrême beauté que leur confère la bioluminescence, les chercheurs voient une autre utilité à cette particularité. Pour l’organisme en question la lumière peut attirer les proies et/ou impressionner les femelles. La bioluminescence est donc une adaptation qui répond à des besoins biologiques comme la nutrition ou la reproduction. Pour le scientifique, c’est une étiquette colorée qui nous permet de voir l’invisiblement petit.

En effet, ce qui permet à la méduse en question de briller de manière aussi victorieuse est la molécule GFP (Green Fluorescence Protein). Lorsque cette protéine est excitée à la lumière, elle reçoit cette énergie lumineuse et produit en retour de la fluorescence : elle brille d’une couleur verte.

Un microscope ordinaire met en lumière une cellule en entier, mais cette protéine utilisée en microscopie confocale permet d’éclaircir seulement certaines composantes spécifiques de la cellule. Pour aller plus loin, il est possible d’intégrer cette protéine au génome de n’importe quel organisme. Des souris vertes qui courent dans l’herbe : ce n’est plus la comptine, mais la réalité. GFP peut être intégrée dans n’importe quelle section de l’organisme pour comprendre le fonctionnement des protéines ciblées. Ainsi, si nous cherchons à voir la forme des membranes plasmiques des cellules,  il suffit d’intégrer au gène codant pour des protéines membranaires celui qui code pour la GFP. Lorsque le gène choisi sera normalement transcrit et traduit dans la cellule, le GFP le sera aussi en même temps. Une pierre deux coup : la protéine fonctionnera correctement tout en était suivie d’une balise lumineuse à ses côtés.

Cette technologie sonne comme de la science-fiction : il est possible de poser un signal lumineux microscopique à la suite de n’importe quelle protéine se déplaçant dans nos cellules afin d’en voir la forme, le chemin emprunté, la quantité en temps réel. Il existe notamment différentes couleurs de protéines fluorescentes qui ont été découvertes depuis, et en regardant le résultat à l’aide d’un microscope confocal qui émet la lumière d’un laser sur la cellule afin d’en exciter lesdites protéines, un spectacle d’art et d’informations s’offre à nos yeux.

Cerveau d’une souris, Luis de la Torre-Ubieta. Image formée d’assemblages comme un puzzle de plusieurs photographies prises en microscopie confocale. La couleur des neurones indique la profondeur à laquelle ils se trouvent : rouge en haut, puis orange et jaune. Les neurones en violet, bleu et vert sont situés en dessous.

Sources:

  1. http://zeiss-campus.magnet.fsu.edu/articles/probes/fpintroduction.html
  2. Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V., Jackson, R. B., & Campbell, N. A. (2014). Campbell biology (Tenth edition). Pearson.

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