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Des cellules humaines génétiquement modifiées peuvent varier leur transparence en produisant une protéine de calmar qui pourraient un jour mener à des plaques de tissu transparentes.

Des cellules transparentes

À court terme, cette approche pourrait aider les biologistes à obtenir de meilleures images des tissus vivants qu’ils étudient au microscope. À plus long terme, il pourrait être possible de rendre des parcelles de tissus plus ou moins transparentes à volonté, et même de créer génétiquement des organismes capables de contrôler leur transparence.
« C’est une idée folle et farfelue », déclare Alon Gorodetsky, de l’université de Californie à Irvine. « Mais quand vous voyez des calamars le faire, vous pensez que ce n’est pas si farfelu que ça après tout ».
De nombreux céphalopodes peuvent non seulement changer la couleur de leur peau, mais aussi contrôler leur transparence. Par exemple, le calmar opalescent côtier (Doryteuthis opalescens) est largement transparent, mais le testicule blanc des mâles est visible à l’intérieur de leur corps. Les femelles dissuadent les mâles agressifs en rendant les tissus transparents blancs pour créer une bande blanche qui ressemble au testicule du mâle.
Ils le font à l’aide d’une couche de cellules contenant une protéine appelée réflectine. Lorsque les molécules de réflectine sont séparées les unes des autres, la plupart de la lumière passe à travers elles.

La réflectine change l’indice de réfraction

Mais lorsque ces protéines s’agglutinent à l’intérieur d’une cellule, leur indice de réfraction – la vitesse à laquelle la lumière peut traverser un matériau – change. Ces protéines diffusent davantage de lumière, ce qui donne à la cellule une apparence blanche.
Son équipe a utilisé des cellules rénales embryonnaires humaines – qui sont naturellement transparentes – puis les a génétiquement modifiées et cultivées dans un plat pour produire la même protéine de réflectine que celle que l’on trouve dans le calmar opalescent.
En modifiant la salinité du liquide entourant les cellules rénales, ils ont pu faire en sorte que la réflectine à l’intérieur des cellules s’agglutine ou se sépare. Cela a modifié la proportion de la lumière visible qui était soit réfléchie par ces cellules, soit qu’elle passait à travers elles.

Des matériaux artificiels transparents

L’équipe a utilisé la salinité pour contrôler l’agglutination de la réflectine, car c’est l’approche la plus simple, mais pour de futures applications, il existe de nombreuses autres façons de le faire, explique M. Gorodetsky. Son groupe travaille également sur une méthode similaire pour fabriquer des matériaux artificiels qui peuvent modifier leur transparence.
Cette recherche a été publiée dans Nature Communications.
Source : New Scientist
Crédit photo sur Unsplash : Francis Nie