Le sel et la vie

La vie se developpe dans toutes sortes d’environnements hostiles, y compris dans l’extreme salinite de la mer Morte. Un groupe de chercheurs de l’Institut Weizmann a decouvert une strategie qui aide une algue microscopique, de nature semblable a celle d’une plante, a se multiplier dans des environnements inhospitaliers. Ces resultats ont par ailleurs permis une meilleure comprehension du fonctionnement du rein.
Pendant des annees des chercheurs de l’Institut Weizmann ont tente de repondre a la question de savoir comment des molecules indispensables a la vie, telles que les proteines, ont appris a fonctionner dans des environnements extremes. Pour cela, les chercheurs ont etudie puis isole des microorganismes halophiles (pouvant croitre dans des milieux a haute
salinite) de la mer Morte. Apres avoir determine les structures tridimensionnelles de plusieurs proteines halophiles, les chercheurs ont pu expliquer comment ces dernieres peuvent vivre dans un milieu tres salin mais aussi pourquoi elles sont des « accros » du sel.
L’algue Dunaliella salina est cependant un organisme different, capable de se developper dans des milieux de salinites diverses dans de l’eau presque douce comme dans la mer Morte. A L’institut Weizmann, on etudie depuis deja plus de trente ans la Dunaliella, remarquablement tolerante au sel, elevee commercialement comme source de beta-carotene naturel. Le secret de cette adaptation exceptionnelle au sel etait cependant reste inconnu.
Dans un article recemment publie dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), le P^r Ada ZAMIR et le D^r Lakshmanane PREMKUMAR du departement de Chimie biologique, ainsi que le P^r Joel SUSSMAN et le D^r Harry GREENBLATT du departement de Biologie structurale de l’Institut Weizmann, ont revele la base structurale d’une enzyme de la Dunaliella, remarquablement tolerante au sel, une anhydrase carbonique qui pourrait detenir la solution. Des comparaisons avec des anhydrases carboniques connues de sources animales ont montre que l’enzyme de la Dunaliella partage un plan de base avec ses lointains parents, tout en etant differente sur plusieurs points. Le plus frappant se trouve dans les charges electriques de la surface des proteines : les charges sur l’enzyme tolerante au sel sont toutes negatives (bien qu’elles ne soient pas aussi intensement negatives que celles des proteines halophiles), alors que les surfaces des anhydrases carboniques intolerante au sel produisent un melange negatif / positif / neutre. Cette particularite, ainsi que d’autres caracteristiques structurales. Pourraient permettre a l’anhydrase carbonique de l’algue d’etre active en presence de sel, tout en ne dependant pas de lui.
Les chercheurs ont, de maniere surprenante, trouve qu’une autre anhydrase carbonique connue, qui se trouve dans le rein de la souris, produit aussi une structure tolerante au sel. En cherchant a comprendre comment une telle structure peut evoluer, soit dans la mer Morte, soit dans le corps d’une souris, les chercheurs ont fait des progres dans la comprehension de la physiologie des reins. Ils esperent que les connaissances obtenues a partir de l’etude d’une minuscule algue les conduiront a l’elaboration de medicaments qui pourraient a l’avenir cibler les enzymes basees sur leur tolerance au sel.

Sources : Cet article est le communique de presse en francais de l’Institut Weizmann, 07/2005