Une lettre d’informations d’Act In Biotech

Japon : Mesurer les variations de température dans les cellules

Un projet de recherche conjoint entre la Graduate School of Pharmaceutical Sciences de l’Université de Tokyo et le Nara Institute of Science and Technology a récemment permis le développement de la toute première technique permettant de mesurer les variations de température régnant au sein d’une cellule.

La température est un paramètre physique fondamental gouvernant la quasi-totalité des réactions biochimiques. À l’échelle cellulaire, de nombreuses réactions moléculaires exothermiques et endothermiques se déroulent au niveau des différents organites. D’après les spécialistes, l’étude de ces températures pourrait constituer une aide précieuse au dépistage de certaines maladies. En effet, certaines pathologies cellulaires comme le cancer se caractérisent par une très importante production de chaleur.

Les scientifiques de l’Université de Tokyo menés par le professeur Seiichi UCHIYAMA ont réalisé la synthèse d’un nouveau réactif chimique fluorescent composé de trois unités distinctes de grande taille : une unité thermosensible (NNPAM), une unité fluorescente (DBD-AA) et une unité hydrophile (SPA) jouant le rôle de soutien en empêchant la formation d’agrégat. Sous l’effet de températures élevées, l’unité NNPAM se rétracte et libère des molécules d’eau qui vont réagir avec l’unité DBD-AA fluorescente. La quantité de ces molécules d’eau sera d’autant plus importante que la température est élevée. L’utilisation de techniques d’imagerie par durée de vie de fluorescence permet alors d’enregistrer des images dont le contraste dépend de la durée de vie d’émission de fluorescence de l’unité DBD-AA. Ainsi, plus la température est élevée, plus le temps d’émission de lumière sera important. Par exemple, à 28 °C DBD-AA émet pendant 4,6 nanosecondes alors qu’à une température de 40 °C elle émet pendant 7,6 nanosecondes.

Afin de vérifier l’efficacité de leur réactif, les chercheurs du Nara Institute of Science and Technology ont mesuré les variations de température observées dans des cellules de lignée COS (CV-1 in Origin and carrying SV-40). Grâce au polymère développé, une différence de 0,96 °C entre la région périphérique du noyau et le cytoplasme a pu être constatée. Il a également été possible de mesurer la production locale de chaleur par la respiration mitochondriale. D’après les scientifiques, des variations infimes de température (jusqu’à 0,18 °C) peuvent être détectées par le réactif.

Le protocole complet de cette nouvelle technique de biologie moléculaire a été publié dans la revue spécialisée Nature Communications datée du 29 février.

www.nature.com/ncomm…

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