La science permet d’observer à la fois l’infiniment grand et l’infiniment petit. Si les travaux de recherche visent d’abord à faire avancer la connaissance, il arrive parfois que les scientifiques se retrouvent pantois devant la beauté de leur sujet d’étude. C’est le cas d’une chercheuse de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), qui a récemment capturé l’esthétique fascinante du réseau routier d’une cellule.
Intitulée A Vivid Voyage in Mammalian Cells [Une vive incursion dans les cellules de mammifères], la photo en couverture est l’œuvre d’Anjali Vishwakarma, étudiante au doctorat en biologie cellulaire et moléculaire. Représentant le détail d’une cellule de souris, elle met en lumière le réseau de transport complexe qui se déploie dans chaque unité cellulaire.
« Ce qui apparaît en vert, ce sont les microtubules. Ce sont en quelque sorte les artères routières qui servent au transport de certains organites, qu’on appelle endosomes. Ceux-ci assurent la circulation des protéines à l’intérieur de la cellule. Ce sont les points rouges que l’on retrouve sur la photo. Et en bleu, c’est le noyau, qui agit en quelque sorte comme le centre de contrôle de la cellule. C’est lui qui contient l’ADN », explique Anjali.
« On retrouve ces composantes dans toutes les cellules de mammifères, y compris nos cellules humaines. Lorsque la cellule est saine, le réseau de microtubules est disposé de manière circulaire autour du noyau, et les endosomes sont répartis uniformément dans la cellule. C’est ce qu’on peut voir sur la photo, et c’est comme ça que chaque cellule devrait être », ajoute-t-elle.
Anjali Vishwakarma, étudiante au doctorat en biologie cellulaire et moléculaire à l’UQTR.
Or, il existe des cellules qui dérogent à ce modèle. L’étudiante, qui est supervisée par le professeur Marc Germain du Département de biologie médicale, a en effet observé que des organites endommagés peuvent modifier l’organisation des cellules. Plus particulièrement, lorsque les mitochondries (qui fournissent l’énergie aux cellules) sont dysfonctionnelles, les endosomes s’agglutinent autour du noyau. Anjali cherche donc à comprendre d’où viennent les dommages, et comment cette agrégation se forme.
« Les microtubules forment un réseau particulier. Est-ce donc dire qu’ils favorisent l’accumulation d’endosomes près du noyau ? Ça reste à déterminer. Toutefois, nous avons pu constater que les microtubules convergent vers une région donnée lorsque les mitochondries sont défectueuses. Ils semblent donc encourager les endosomes à se rassembler dans la région périnucléaire », indique la chercheuse.
Les recherches semblent également démontrer que l’accumulation d’endosomes près du noyau ralentit le transfert de protéines. Loin d’être anodin, ce phénomène a le potentiel d’affecter le fonctionnement global de la cellule.
« Il faut savoir que les cellules ont un mécanisme de défense contre les dysfonctionnements internes. Sauf qu’à la longue, celui-ci peut finir par s’affaiblir ; dans ce cas, la cellule va graduellement entreprendre l’apoptose, et mourir », remarque Anjali.
« Le but de mes recherches est de découvrir comment garder la circulation la plus fluide possible à l’intérieur des cellules. Cela permettrait non seulement d’améliorer notre compréhension fondamentale de la biologie cellulaire, mais aussi de développer de nouvelles technologies et approches thérapeutiques pour traiter des problèmes de santé », conclut l’étudiante.
La photo prise par Anjali fait partie des 20 finalistes du concours Science Exposed 2024, organisé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG). La communauté de l’UQTR est invitée à lui accorder son vote dans la catégorie « Prix du public ». Le concours se termine le 22 septembre.
