Les profondeurs de l’océan constituent un environnement inhospitalier, sans lumière, avec des températures glaciales et une pression écrasante. Cependant, certains organismes marins, comme les cténophores (communément appelés gelées en peigne), ont développé des adaptations uniques pour survivre à ces conditions extrêmes.
Une équipe de chercheurs dirigée par Itay Budin, professeur adjoint de chimie et de biochimie à l’ Université de Californie à San Diegoont exploré ces adaptations, en se concentrant sur les membranes cellulaires des cténophores.
Les analyses ont révélé que ces organismes possèdent des structures lipidiques uniques qui les aident à résister à des pressions élevées.
Adaptation de la pression dans les gelées en peigne
Contrairement aux méduses, les méduses en peigne peuvent atteindre la taille d’un ballon de volley-ball et vivent dans les océans du monde entier à différentes profondeurs. Leurs membranes cellulaires, constituées de fines feuilles de lipides et de protéines, doivent conserver des propriétés spécifiques pour fonctionner correctement.
Alors que l’on sait depuis longtemps que certains organismes adaptent leurs lipides pour maintenir leur fluidité dans des conditions de froid extrême grâce à une adaptation homéovisqueuse, l’adaptation à la pression chez les organismes des grands fonds n’était pas bien comprise.
« La pression hydrostatique augmente avec la profondeur dans l’océan, mais on sait peu de choses sur les bases moléculaires de la tolérance biologique à la pression », ont écrit les auteurs de l’étude. « Nous décrivons un mode d’adaptation à la pression chez les cténophores qui limite également la profondeur de ces animaux. »
Structures lipidiques uniques
L’équipe de Budin a examiné des méduses provenant de différents environnements, notamment celles du fond de l’océan en Californie et de la surface de l’océan Arctique, pour étudier si ces organismes s’adaptaient au froid et à la pression par le même mécanisme.
Ils ont découvert que les gelées en peigne ont développé des structures lipidiques uniques, appelées « homéocourbures », distinctes de celles utilisées pour s’adapter au froid.
Les lipides des cténophores des grands fonds ont évolué vers des formes de cônes exagérées, contrecarrées par la pression océanique, ne conservant la forme normale des lipides qu’à des profondeurs extrêmes. Lorsque ces créatures remontent à la surface, leurs membranes cellulaires se brisent et les animaux se désintègrent.
Peignez les gelées et les cerveaux humains
Les chercheurs ont découvert que ces molécules en forme de cône exagéré sont un type de phospholipides appelés plasmalogènes, également abondants dans le cerveau humain.
L’étude a révélé que les plasmalogènes représentent jusqu’à trois quarts de la teneur en lipides d’un cténophore des profondeurs marines. Étant donné le rôle important des plasmalogènes dans la santé cérébrale et leur association avec les maladies neurodégénératives, cette découverte est particulièrement intrigante.
D’autres expériences avec E. coli Des expériences menées dans des chambres à haute pression ont démontré que les bactéries modifiées génétiquement synthétisant des plasmalogènes prospéraient sous haute pression, alors que les bactéries non modifiées ne le faisaient pas.
Le rôle des plasmalogènes dans la santé du cerveau
Budin espère que cette découverte conduira à de nouvelles recherches sur le rôle des plasmalogènes dans la santé et les maladies du cerveau.
« Je pense que la recherche montre que les plasmalogènes ont des propriétés biophysiques vraiment uniques. Alors maintenant, la question est : en quoi ces propriétés sont-elles importantes pour le fonctionnement de nos propres cellules ? Je pense que c’est un message à retenir.
L’étude est publiée dans la revue Science.
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2024-06-28 17:22:28
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