Créé(e) 29/01/2019 Mis à jour 01/02/2019
31 jan
2019
Nouvelle publication de l'équipe MMA: Une algue brune qui maîtrise le stress pour garder la forme (PLoS Biol 2019)

De nombreux organismes se développent par extension de filaments. Ce phénomène est courant chez les champignons, les mousses et les algues, où la cellule située à l’extrémité du filament (cellule apicale) est responsable de la croissance : elle s’allonge et se divise, les cellules produites formant une sorte de collier de perles dans son sillage.

Le mécanisme d’allongement de la cellule apicale a été très étudié chez les plantes, en particulier au niveau des racines (poils racinaires) et du grain de pollen qui forme un tube chargé de convoyer le noyau du gamète mâle jusqu’à l’ovule. Dans ces systèmes, la force motrice de la croissance est la pression interne à la cellule. Cette pression s’applique de façon équivalente sur toute la surface de la cellule entourée d’une paroi. Et si cette pression résulte en un allongement localisé uniquement à l’extrémité, c’est parce que la paroi à cet endroit est plus « molle ». Ce changement de propriétés mécaniques (viscoplasticité)  est le résultat de modifications biochimiques locales et temporaires dans la paroi, qui sont contrôlées par des enzymes.

Par une approche de modélisation biophysique, nous avons mis en évidence une stratégie complètement différente chez l’algue brune filamenteuse et microscopique Ectocarpus : chez cet organisme, la croissance est possible grâce à un amincissement très localisé de sa paroi à l’extrémité de la cellule (10 fois plus mince que sur les flancs). Ceci augmente la tension de de la paroi à cet endroit, permettant la croissance. Ainsi, en contrôlant précisément l’épaisseur de la paroi le long de la cellule, et non sa rigidité comme chez les plantes, cette algue parviendrait à maîtriser à la fois sa vitesse de croissance et la forme de sa cellule apicale. L’algue brune Ectocarpus utiliserait donc les mêmes lois biophysiques que les plantes pour pousser (turgescence, tension, courbures de la cellule, rhéologie des matériaux), mais jouerait sur un autre paramètre clé pour parvenir aux mêmes fins : l'épaisseur de la paroi, et non la nature de ses matériaux. Il se pourrait que cette stratégie soit plus avantageuse dans un contexte marin, ou dans le cas d’une croissance très lente (Ectocarpus pousse 300 fois plus lentement que le tube du grain de pollen), mais ces hypothèses restent à explorer.

A lire dans:

Rabillé H, Billoud B, Tesson B, Le Panse S, Rolland É, Charrier B (2019) The brown algal mode of tip growth: Keeping stress under control. PLoS Biol 17(1): e2005258. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2005258

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Illustration: Filaments de l'algue brune Ectocarpus (paroi des cellules colorée en vert), composés de cellules cylindriques et d'une cellule apicale à l'extrémité.