Que sont les peroxysomes ?

Petit, omniprésent et cruciaux pour la vitalité cellulaire

Les peroxysomes sont de petits organelles (ou compartiments fermés par une membrane) présent dans pratiquement toutes les cellules - de la levure en passant par les plantes et les êtres humains. Les peroxysomes sont essentiels pour la vitalité cellulaire. Par exemple, les personnes atteintes d’une déficience héréditaire des peroxysomes meurent généralement de façon prématurée. De plus, les graines des plantes cultivables présentant des dommages au niveau des peroxysomes ne peuvent plus germer et sont incapable de réaliser la photosynthèse.

Les peroxysomes ont été découverts il y a 60 ans et ont été dans un premier temps appelés « microbodies » à cause de leur petite taille (1 µm de diamètre), ce qui est du même ordre de taille que les bactéries. La petite taille et la fragilité de ces organelles représente un vrai challenge technique pour les laboratoires de recherches. Par conséquent, la recherche sur les peroxysomes a longtemps été négligée comparée à d’autres organelles telles que le noyau, les mitochondries ou les chloroplastes. Malgré leur petite taille les peroxysomes sont extrêmement importants. Pratiquement tous les organismes sont constitués de cellules qui pour la plupart contiennent des peroxysomes, des levures aux céréales jusqu’aux humains.

De palpitants challenges

Malgré les 60 années de recherches sur ces organelles, beaucoup de questions restent sans réponses. Comment les peroxysomes se développent lors des divisions cellulaires ? Comment les peroxysomes endommagés sont reconnus et recyclés ? Dans certains domaines nous avons appris beaucoup ces dernières années, mais cela ne représente que le sommet de l’iceberg. A l’heure actuelle, peu d’informations sont disponibles concernant la diversité des rôles de ces organelles. De nouvelles fonctions sont découvertes petit à petit et certaines sont vraiment surprenantes. Par exemple, les peroxysomes sont impliqués dans la synthèse de la biotine mais également dans la défense des plantes contre les pathogènes. Au premier coup d’œil, ces questions concernant principalement la recherche fondamentale ne semble pas toucher notre vie courante. Mais en améliorant nos connaissances et en comprenant plus en détail le fonctionnement de ces organelles, nous pourrons améliorer notre quotidien en utilisant et optimisant par exemple certaines de leurs fonctions.

Comment résoudre les challenges du 21ème siècle ?

Nous sommes tous conscients que notre monde fait face à des challenges majeurs que personne ne peut encore solutionner à l’heure actuelle. Par exemple, de nombreuses maladies doivent être traitées avec de nouvelles stratégies, de nouveaux antibiotiques doivent être développés à cause des phénomènes de résistance. De même, la croissance de la population humaine, qui va atteindre 9 billion en 2040, nécessite la découverte et la mise en de nouveaux moyens permettant de la supporter au niveau de la disponibilité en nourriture. Cela semble pratiquement impossible car les ressources naturelles actuelles ne le permettront pas. Or les peroxysomes contribuent de façon significative à la productivité et aux capacités d’adaptation des organismes : des levures produisant des antibiotiques, aux plantes sources de bioénergie jusqu’aux animaux domestiques et aux êtres humains. Les connaissances sur les peroxysomes, au niveau basique ainsi que des biotechnologies, peuvent jouer un rôle majeur pour permettre des progrès en médecine, agriculture et biotechnologies.

PERFUME: la formation de la nouvelle génération de scientifiques

En 2013, l’UE a financé le projet Marie Curie pour jeunes chercheurs « PERFUME », qui signifie « PERoxysome, Formation, Fonction et MEtabolisme ». Ce grand projet, dirigé par le Prof. Dr. Ida van der Klei (Université de Groningen, Pays-Bas), a reçu un budget de 3,9 millions d’euro pour étudier de façon intensive les peroxysomes. Onze partenaires issus de différentes universités, instituts de recherches ainsi que de l’industrie situés au sein de 4 pays membres de l’UE ainsi que la Norvège travaillent en collaboration pour faire avancer la recherche sur la biologie et les biotechnologies concernant cet organelle. Les partenaires ont des compétences différentes mais complémentaires. Des conférences via Skype sont tenues régulièrement et les doctorants  voyagent fréquemment pour assister à des ateliers, conférences et stages dans des laboratoires partenaires pour permettre un partage des connaissances et faire tomber les murs séparant les traditionnels domaines de recherches.

Le programme fournit des formations qui sont à l’interface de la médecine, de la biologie végétale ainsi que de la mycologie pour les 12 doctorants et les 4 post-doctorants. Les bourses Marie Curie pour jeunes chercheurs sont prestigieuses et financé par « the European Union’s Seventh Framework Programme » qui a pour but de former la prochaine génération des leaders scientifiques européens qui aura comme challenge de d’améliorer la compétitivité de l’Europe au niveau de la recherche et du développement.

Les connaissances sur les peroxysomes générées par le programme PERFUME d’ici 2016 contribueront à des progrès significatifs en médecine, agriculture et dans le secteur des biotechnologies. Probablement pas demain, ni l’année prochaine mais dans les décennies à venir.

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