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Fluorescence

NewsScience

Pourquoi pas un nouveau post sur les protéines fluorescentes ? Un sujet intéressant après la découverte du Super Corail, un Acropora hybride fluorescent vert, une caractéristique rare dans les Caraïbes pour un spécimen appartenant à ce genre.

 

Les coraux sont largement appréciés des aquariophiles pour leur coloration intense induite par des protéines fluorescentes. Un large spectre de protéines fluorescentes ont été décrites chez les anthozoaires, avec trois couleurs principales : cyan, vert et rouge. Parce qu’elles sont capables de modifier les longueurs d’ondes de la lumière du jour, leur fonction principale serait reliée à la symbiose photosynthétique avec  les dinoflagellés, appelés communément zooxanthelles, et il a été proposé un rôle de photoprotection et/ou d’intensification de certaines longueurs d’ondes lumineuses.

 

Une nouvelle fonction des protéines fluorescentes récemment proposée serait la protection des cellules contre les radicaux libres. Les radicaux libres sont des molécules oxydantes très réactives comme le péroxyde d’hydrogène (H2O2) qui participent aux processus redox dans les cellules. Les radicaux libres sont largement produits par différentes voies cellulaires dont la photosynthèse des dinoflagellés symbiotiques.  A faible concentration, les radicaux libres exerceraient des effets positifs sur la physiologie du corail, mais des hauts niveaux d’oxydants provoquent le stress oxydatif, lui même responsable de nombreux dommages suite aux interactions avec les structures cellulaires et  l’ADN. Cependant, au cours d’un stress thermique ou lumineux, le niveau de H2O2 augmente, provoquant un stress oxydatif à la fois dans les zooxanthelles et les cellules du corail hôte, le bien connu ‘blanchiment’. H2O2 joue un rôle important dans les épisodes de stress oxydatifs  car c’est un des oxydants les plus stables et parmi les plus représentés dans la cellule. Des blessures sur la colonie ou des infections par des protozoaires augmentent le niveau d’H2O2, accélérant ainsi les risques de blanchiment. Bien que l’activité photosynthétique des zooxanthelles génère une  grande quantité d’oxygène dissous dans des conditions physiologiques normales, le corail serait protégé par les effets antioxydants des protéines fluorescentes. L’augmentation de la fluorescence dans les tissus lésés montre l’implication des protéines fluorescentes dans la réponse du corail blanchi au cours d’un stress oxydatif.

 

Fluorescence des coraux liée au stress

 

Fluorescence des régions lésées chez a) A. millepora (pigmentation bleue) sur des branches cassées et b) Porites sp. avec une pigmentation rouge suite à la prédation des poissons. D’après Palmer, Modi & Mydlarz. Coral fluorescent proteins as antioxidants. PLoS One 2009 Oct 6;4(10).

 

Le stress oxydatif joue un rôle important dans le développement de pathologies humaines telles que le cancer, les maladies autoimmunes ou neurodégénératives. Ceci explique l’intérêt croissant des scientifiques dans la recherche de nouvelles molécules antioxydantes car ces dernières peuvent protéger les cellules de ces pathologies. Aujourd’hui, Il est bien connu que tout comme les forêts tropicales, les récifs coralliens sont de formidables pharmacies naturelles. Nos animaux favoris sont donc de très bons candidats pour l’étude du stress oxydatif dans la cellule et pourraient ouvrir de nouveaux axes de recherche sur les pathologies humaines.

 

Pour en savoir plus: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0007298