Le nucléolinus, une structure cellulaire mystérieuse

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Une structure cellulaire mal-connue, le nucléolinus, vient d’être identifié comme un acteur majeur de la division cellulaire. Un rôle qui va certainement lui faire gagner des places au box-office des structures biologiques d’intérêt.

Demandez à un biologiste ce qu’est le nucléolinus : il vous répondra qu’il n’en a jamais entendu parler ! Bien que découverte il y a environ 150 ans, très peu de chercheurs se sont intéressés à cette structure cellulaire, contenue dans le noyau. Son mystère est dû au fait qu’elle possède des propriétés qui la rendent complexe à étudier. Sa localisation subcellulaire est aussi un problème : très proche du nucléole, autre composant du noyau cellulaire, certains scientifiques font l’amalgame.

On sait donc peu de choses sur cette structure, si ce n’est qu’elle est riche en ARN et qu’elle est retrouvée dans divers types cellulaires : chez les ovocytes d’invertébrés, les cellules épithéliales des mammifères et des amphibiens, dans les neurones et quelques lignées cellulaires transformées.

Des chercheurs du Marine Biological Laboratory (MBL) s’intéressant au développement des œufs de Spisula solidissima, une sorte de palourde, ont remarqué la présence très visible du nucléolinus. Intrigués, ils ont eu l’idée de développer une méthode de marquage pour suivre de manière spécifique la structure cellulaire.

Pour cela, ils ont détruit des cellules grâce à des ultrasons et effectué une purification par gradient de densité, afin de séparer les nucléolini des autres compartiments cellulaires. Une fois la structure obtenue, ils en ont extrait les ARN, qu’ils ont ensuite utilisés pour fabriquer une sonde de séquence spécifique au nucléolinus.


Deux ovocytes de Spisula observés au microscope : celui du haut possède un nucléolinus intact, alors que celui du bas a subi une micro-chirurgie pour détruire la structure cellulaire. La division cellulaire est fortement affectée en absence de nucléolinus. © Mary Anne Alliegro, Marine Biological Laboratory

Interaction avec les centrosomes

Grâce à la sonde, ils ont pu mettre en évidence la co-localisation cellulaire du nucléolinus avec les structures nécessaires aux divisions cellulaires : le fuseau mitotique (sorte de rails qui permettent le déplacement des chromosomes vers les cellules filles) et les centrosomes (point d’ancrage du fuseau mitotique). Cette co-localisation indiquait probablement une interaction, donc un lien biologique entre ces partenaires.

En général, afin de déterminer le rôle d’un élément en biologie, le mieux est de l’éliminer et d’en observer les conséquences. C’est donc ce qu’ils ont fait avec le nucléolinus : pour vérifier son rôle dans la division cellulaire, ils ont effectué une micro-chirurgie à l’aide d’un laser, pour détruire spécifiquement la zone du nucléolinus. Les résultats publiés dans le journal PNAS sont sans appel : ni la méiose, ni la mitose ne s’effectuent convenablement.

Le processus de la division cellulaire est étudié depuis longtemps, et est plutôt bien compris. Toutefois, ces résultats apportent un nouvel éclairage sur ce que l’on pensait : si un rôle avait été donné au nucléole dans le processus, les auteurs de ce nouvel article pensent que les scientifiques se seraient trompés et auraient confondu avec le nucléolinus.

Les chercheurs supposent maintenant que le rôle du nucléolinus dans la division cellulaire serait de recruter des protéines essentielles au niveau du centrosome. Afin de faciliter leurs futures recherches, les chercheurs du MBL pensent se tourner vers un autre système, les cellules de mammifère. Peut-être le début de la célébrité pour le nucléolinus !


Les cellules sont composées de compartiments variés, dont chacun a un ou plusieurs rôles définis. L'altération d'une des structures perturbe l'ensemble de la cellule. Crédit : UCLA/California NanoSystems Institute
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