L’utilisation de la Green Fluorescent Protein (GFP) est un des outils essentiels en biologie cellulaire puisqu’elle a rendu possible le suivie de différents processus biologiques, chimiques et physiques à l'intérieur même de la cellule (Le Prix Nobel de Chimie 2008 a récompensé cette découverte). Une technique d’imagerie récemment mise en place dans le laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale, la microscopie à onde évanescente ou Total Internal Reflection microscopy (TIRFm), est venue s’ajouter à la microscopie confocale comme une alternative très intéressante pour le suivi de la dynamique des protéines fluorescentes à la surface des cellules grâce à sa grande résolution temporelle et spatiale.
Dans une étude récemment publiée
[1] l'équipe CytoMorphoLab a pu valider une méthode alternative au TIRFm, appelée VAEM (Variable-Angle Epifluorescence Microscopy), pour visualiser la dynamique de protéines à/ou près de la membrane plasmique de cellule végétale. En VAEM, l’échantillon est excité par un faisceau laser oblique ce qui procure un très bon rapport signal sur bruit. Grâce à une collaboration avec l’équipe du Pr. Christopher J. Staiger (Purdue University, Indiana, USA), l’équipe CytoMorphoLab a pu utiliser cette technique pour étudier la dynamique du cytosquelette d’actine cortical dans des cellules végétales.
Le comportement des filaments d’actine dans ces cellules se rapproche de la
dynamique stochastique précédemment décrite dans des systèmes reconstitués
[2] ou chez la levure
[3].
La dynamique des filaments d’actine corticaux est dominée par de nombreux événements de fragmentation (flèches). VAEM d’une région du cortex de cellule de l’épiderme d’Arabidopsis exprimant GFP-fABD2
L’opportunité de suivre, en temps réel, le comportement dynamique des filaments d’actine
in vivo permet à ces chercheurs d’envisager une compréhension des mécanismes moléculaires mis en jeu dans de nombreux phénomènes cellulaires dépendant de l’actine qui, jusqu’à cette étude, n’était pas envisageable.
Les filaments d’actine sont des polymères biologiques essentiels à l’intégrité architecturale de la cellule (division, migration cellulaire etc).
Dynamique stochastique : la longueur des filaments d’actine fluctue en permanence.