Un peu d’ordre ! On n’entre pas dans le noyau comme dans un saloon. On n’en sort pas non plus n’importe comment. Nos cellules sont compartimentées entre le nucléoplasme (l’intérieur du noyau), où est stockée l’information génétique, et le cytoplasme (le reste de la cellule), où se déroulent la plupart des activités métaboliques ainsi que la traduction – un processus de synthèse des protéines.
Des échanges entre ces deux compartiments ont lieu en permanence : ainsi les ARN messagers, produits et maturés dans le nucléoplasme, sont ensuite exportés vers le cytoplasme pour y être traduits en protéines par les ribosomes. Inversement, les protéines nécessaires aux fonctions nucléaires sont produites dans le cytoplasme par la traduction d’ARN messagers, puis acheminées vers le nucléoplasme.
Le transport de ces molécules d’un compartiment à l’autre est orienté selon leur nature, leur fonction et leur état, et hautement contrôlé. Chacune d’entre elles passe par l’un des milliers de pores nucléaires qui ponctuent l’enveloppe du noyau. La protéine navette Ran règle le trafic en escortant les cargos dans un sens ou dans l’autre, en fonction de sa liaison à une molécule de guanosine triphosphate (Ran-GTP) dans le nucléoplasme, ou de guanosine diphosphate (Ran-GDP) dans le cytoplasme.
Un échafaudage de protéines
A l’interface, les pores nucléaires jouent un rôle d’échangeur et de filtre sélectif. Un millier de pièces participent à leur échafaudage : au cœur du complexe, deux anneaux concentriques ménagent une ouverture en diaphragme de 40 à 70 nanomètres de diamètre dans l’enveloppe nucléaire. Sur cette armature s’ancrent deux autres anneaux, l’un sur la face cytoplasmique et l’autre sur face nucléoplasmique. La structure et la composition distinctes des anneaux externes sont cruciales pour le contrôle du transport des molécules.
Mais d’où naît cette dissymétrie, alors que les anneaux centraux sont symétriques par rapport au plan de l’enveloppe ? Les résultats d’une équipe de recherche de l’Institut Max Planck de biophysique de Francfort (Allemagne), publiés le 16 octobre dans la revue Cell, dévoilent comment leur assemblage est latéralisé.
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