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Une cellule simple contient 42 millions de molécules de protéines

Cellule de levure dans laquelle sont visibles les protéines (en fluorescent) Crédits : Brendan Ho

C’est officiel, il y a environ 42 millions de molécules de protéines dans une cellule simple, révèle une équipe de chercheurs dirigée par Grant Brown, professeur au Centre Donnelly de recherche cellulaire et biomoléculaire de l’Université de Toronto.

Les chercheurs ont en effet pu estimer pour la toute première fois et de manière fiable le nombre de molécules de protéine pour chaque cellule, en analysant les données de près de deux douzaines d’études sur l’abondance des protéines dans les cellules de levure. Rappelons que les protéines donnent vie au code génétique. Expliquant ces travaux à la revue Cell Systems, Grant Brown a déclaré qu’étant donné que « la cellule est l’unité fonctionnelle de la biologie, c’est simplement une curiosité naturelle de vouloir savoir ce qu’il y a exactement dedans, et en quelles quantités ».

Curiosité mise à part, il y a une autre raison à ces travaux. Beaucoup de maladies sont en effet causées par le fait d’avoir trop – ou trop peu – d’une certaine protéine dans nos cellules. Plus les scientifiques seront en mesure de comprendre ces abondances, mieux ils seront armés pour contrer ce type de défaillances. Et pour ce faire, les chercheurs se sont tournés vers la levure de boulanger, un microbe monocellulaire facile à étudier qui offre un bon substitut du fonctionnement d’une cellule de base.

La richesse des données existantes sur les levures a donc permis aux chercheurs d’évaluer l’abondance des protéines dans ces cellules : 42 millions en moyenne. La majorité des protéines existent dans une gamme étroite – entre 1000 et 10 000 molécules. Certaines sont extrêmement abondantes à plus d’un demi-million d’exemplaires, tandis que d’autres existent dans moins de 10 molécules dans une cellule, révèle l’étude.

En analysant les données, les chercheurs ont pu dégager un aperçu des mécanismes par lesquels les cellules contrôlent l’abondance de protéines distinctes, ouvrant la voie à des études similaires dans les cellules humaines, qui pourraient aider à révéler les racines moléculaires de certaines maladies. Ils ont également montré que l’apport d’une protéine est en corrélation avec son rôle dans la cellule, ce qui signifie qu’il peut être possible d’utiliser les données d’abondance pour définir le rôle des protéines présentes dans chaque cellule.

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