La capacité de fabriquer des organites liés à la membrane est une caractéristique déterminante des cellules eucaryotes – des cellules qui constituent le corps de tous les animaux, plantes et champignons sur Terre. Les membranes créent des enceintes qui fournissent des environnements spécialisés pour certaines structures et leurs fonctions, telles que les noyaux qui stockent les informations génétiques ou les mitochondries qui produisent de l’énergie pour la cellule.
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Parmi la poignée de ces organites dans la cellule eucaryote, un en particulier intrigue le biochimiste de l’UC Santa Barbara Brooke Gardner. C’est ce qu’on appelle le peroxysome, et c’est le couteau suisse des organites liés à la membrane.
«J’aime la considérer comme la pièce de la maison qui pourrait être un bureau, une crèche ou une salle de sport, quelle que soit la cellule qui en a besoin», a déclaré Gardner, professeur adjoint au Département de molécule, de cellule et de développement. Biologie (MCDB). Les peroxisomes sont des organites relativement simples avec diverses fonctions, y compris la métabolisation des lipides et le traitement de l’oxygène réactif, dans des environnements isolés du reste de la cellule. Les cellules peuvent non seulement ajuster la taille et les fonctions de ces structures, mais elles peuvent également en créer de nouvelles selon les besoins.
Pour toutes leurs fonctions essentielles, cependant, les peroxysomes sont en grande partie un mystère.
«Il a certainement été prouvé qu’ils avaient des fonctions différentes, mais nous ne savons toujours pas des choses comme comment les protéines traversent la membrane du peroxysome?» Dit Gardner. «C’est une grosse boîte noire à ce stade.» Avec une meilleure connaissance de base de la biologie de base de l’organite, nous pourrions prendre des mesures pour traiter certaines maladies génétiques rares, a-t-elle ajouté.
Maintenant, avec le soutien du programme Searle Scholars, Gardner vise à nous amener à une meilleure compréhension du peroxysome polyvalent et vital, et de sa relation avec le reste de la cellule.
«Je suis ravi d’être nommé boursier Searle», a déclaré Gardner. «Ce prix nous donne la liberté d’essayer certains des projets les plus risqués que j’ai en tête, et je suis reconnaissant d’avoir l’opportunité de poursuivre ces idées.»
«Le professeur Gardner est un scientifique exceptionnel qui mérite grandement ce prix», a déclaré Frederick Dahlquist, directeur du département MCDB. «Elle a rejoint un groupe de jeunes professeurs remarquables qui assurent un brillant avenir à la biologie à l’UCSB.»
En utilisant une variété de méthodes, y compris la technologie CRISPRi basée sur les gènes et la microscopie cryoélectronique, Gardner et ses collaborateurs s’efforceront de résoudre certaines énigmes de la biologie de base des peroxysomes. Comment les mutations géniques affectent-elles les fonctions de ces organites? Quels facteurs mammifères sont impliqués dans l’assemblage et la maintenance du peroxysome? Comment le stress sur l’organite affecte-t-il le reste de la cellule? Elle travaillera avec l’étudiant diplômé Jonathan Vu et son collègue professeur adjoint du MCDB Chris Richardson pour dépister les nouveaux gènes de peroxysome de mammifères, et avec Connor Sheedy, associé de recherche (et ancien étudiant de l’UCSB), elle tentera de déterminer comment les mutations causant des maladies affectent la formation du peroxysome.
Gardner est le cinquième membre du corps professoral de l’UC Santa Barbara à recevoir un prix du Searle Scholars Program, qui vise à financer des recherches innovantes, à haut risque et à haut rendement en biochimie, biologie cellulaire, génétique, immunologie, neurosciences, pharmacologie et domaines connexes dans chimie, médecine et sciences biologiques. Les récipiendaires précédents incluent Joel Rothman et Kathleen Foltz du Département de biologie moléculaire, cellulaire et développementale; Irene Chen du Département de chimie; et Sung Soo Kim, également au MCDB. En général, le programme accorde 15 nouvelles subventions par an.
La source: UC Santa Barbara
