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Des souris et des atomes

vendredi 16 mai 2014

par Agnès Vernet

Des souris porteuses d’atomes lourds améliorent la fiabilité des cultures cellulaires.

Formidable outil d’analyse structurale, la spectrométrie par résonance magnétique nucléaire (RMN) fait appel à des atomes dits « lourds » mais non radioactifs comme le carbone-13 (13C) ou l’azote-15 (15N) pour étudier l’organisation tissulaire à l’échelle atomique. Il faut donc d’abord enrichir les tissus de ces atomes lourds, une option que l’on réserve aux cultures in vitro. Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont refusé cette limite et décidé de créer des souris porteuses d’un taux conséquent – 20 % – d’atomes lourds afin d’obtenir des spectres RMN de référence pour chaque tissu. Pour cela, ils ont tout simplement nourri les animaux avec des aliments enrichis en 13C et 15N. « Cela paraît étrange mais personne n’avait essayé auparavant », s’étonne encore Melinda Cuer, une des chimistes qui a réalisé ces travaux.
Les tissus de ces « souris lourdes » ont ainsi pu être analysées par RMN et fournir des données sur les structures atomiques « in vivo ». Ces spectres de référence ont ensuite été comparés à ceux de cultures classiques enrichies en 13C et 15N. Les chercheurs de l’université britannique ont ainsi pu mesurer la fiabilité de leurs cultures et le taux de ressemblance atomique avec les tissus des souris lourdes. De proche en proche, en jouant sur les conditions d’incubation, ils ont obtenu une culture de tissus osseux dont le spectre était quasiment superposable au spectre de référence. La similarité a aussi été confirmée en microscopie électronique et en microscopie à force atomique.
En étudiant la matrice extracellulaire des cultures de tissus en croissance, les chercheurs y ont fait une découverte étonnante : des polyADP-riboses (PAR), une molécule connue pour résider uniquement dans les noyaux et participer aux réparations de l’ADN. Et les PAR ne sont présents dans la matrice que durant la période de minéralisation des os, suggérant qu’ils participent au phénomène.
Cette nouvelle approche pour évaluer la fiabilité des cultures cellulaires donne accès à des informations inédites sur l’organisation des tissus et pourrait, à terme, réduire l’utilisation des animaux de laboratoire.

Chow WY et al. (2014) Science 344, 742-6

Deux « souris lourdes ».
© Université de Cambridge

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