Le mystère derrière le mouvement fascinant de Comb Jelly résolu

Par University of Tsukuba5 décembre 2022

Les plaques de peigne adjacentes ondulent de manière semi-synchrone. Crédit : Université de Tsukuba

L'arc-en-ciel de lumières mobiles visibles sur les côtés des gelées en peigne est l'un des sites les plus fascinants de l'océan. Maintenant, des scientifiques japonais ont découvert une protéine qui contrôle le mouvement de ces lumières et, par extension, le mouvement de ces créatures sous-marines indubitables.

In a recent study published in Current BiologyCurrent Biology is a peer-reviewed scientific journal published biweekly by Cell Press. It is focused on all aspects of biology, from molecular biology and genetics to ecology and evolutionary biology. The journal covers a wide range of topics, including cellular biology, neuroscience, animal behavior, plant biology, and more. Current Biology is known for its high-impact research articles, as well as its insightful commentary, analysis, and reviews of the latest developments in the field. It is widely read by scientists and researchers in biology and related fields, and has a reputation for publishing groundbreaking research that advances our understanding of the natural world." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Current Biology, des scientifiques de l'Université de Tsukuba ont identifié une protéine dans les gelées de peigne qui est cruciale pour le développement et le mouvement de leurs plaques de peigne, les structures corporelles en forme de peigne qui donnent leur nom à ces animaux.

Les gelées en peigne, également connues sous le nom de cténophores, peuvent être trouvées de la surface de l'océan jusqu'à ses profondeurs. Ces prédateurs marins affamés se distinguent par huit bandes ondulantes de couleur vive et irisée qui courent le long de leurs flancs. Ces bandes sont constituées de rangées de plaques de peigne avec des dizaines de milliers de minuscules structures ressemblant à des cheveux appelées cils. Les gelées de peigne sont propulsées dans l'eau par le battement de ces plaques de peigne. Le mouvement ondulatoire synchronisé des cils disperse la lumière environnante, créant un arc-en-ciel de couleurs.

"Les cils sont regroupés avec des structures appelées lamelles de compartimentage (CL)", explique l'auteur, le professeur Kazuo Inaba. « On pense que ces lamelles sont importantes pour l'orientation et le mouvement synchrone des cils. Dans une étude précédente, nous avons trouvé une protéine, appelée CTENO64, qui est nécessaire à l'orientation des cils, mais qui se trouve dans une seule partie de la CL. Nous n'avons toujours pas entièrement compris l'architecture globale des lamelles.

La plaque peigne est divisée en deux compartiments distincts : proximal et distal. Sachant que CTENO64 se trouve dans le compartiment proximal et pour mieux comprendre la composition moléculaire du CL, les chercheurs ont examiné les protéines entières présentes dans toute la plaque du peigne. Ils ont identifié ceux qui étaient à la fois abondants et montraient une expression génique uniquement dans les cellules de la plaque en peigne. Cette recherche a permis d'élucider 21 protéines, dont une protéine nouvellement détectée appelée CTENO189, qui se trouve dans une région du CL différente de celle de CTENO64.

"Lorsque nous avons éliminé le gène de cette nouvelle protéine, le CL n'est pas apparu du tout dans la région distale de la plaque du peigne", explique le professeur Inaba. "Un examen plus approfondi de la structure a montré que si les plaques de peigne se formaient normalement, les cils étaient en désordre et le schéma de mouvement normal en forme de vague a disparu."

Ensemble, ces études indiquent que les deux régions distinctes du CL jouent des rôles différents dans le contrôle du mouvement des gelées en peigne. Le CL proximal fournit une base de construction solide, tandis que le CL distal assure une connexion élastique entre les cils. Ensemble, ces protéines trouvées dans le CL maintiennent le mouvement d'ondulation qui propulse les gelées en peigne dans leur environnement océanique.

Référence : "Deux compartiments distincts d'une plaque de peigne cténophore fournissent une intégrité structurelle et fonctionnelle pour la motilité des multicils géants" par Kei Jokura, Yu Sato, Kogiku Shiba et Kazuo Inaba, 21 octobre 2022, Current Biology.DOI : 10.1016/j.cub.2022.09.061

L'étude a été financée par la Société japonaise pour la promotion de la science et le ministère de l'Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie du Japon.