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Le réticulum endoplasmique (RE) est un organite lié à la membrane qui forme un vaste réseau de citernes aplaties. Lorsque les ribosomes s'attachent à sa membrane, la région est appelée réticulum endoplasmique rugueux (RER), ce qui lui donne un aspect texturé et lui confère des capacités spécialisées de traitement des protéines. Les cellules qui synthétisent de grandes quantités de protéines, telles que les cellules sécrétoires, possèdent une abondance de ribosomes sur le RER.
Le RE est divisé en deux domaines distincts :le RE brut, avec des ribosomes pour la synthèse des protéines, et le RE lisse (SER), dépourvu de ribosomes et spécialisé dans l'homéostasie des lipides, des stérols et du calcium. Ensemble, ils répondent aux demandes métaboliques de la cellule et de l'organisme.
Chaque citerne ER est un compartiment scellé délimité par une seule membrane hautement pliée. Les citernes sont interconnectées, permettant la libre diffusion des molécules synthétisées. Cette architecture crée une vaste surface pour les réactions enzymatiques et un conduit central pour la distribution des protéines et des lipides dans la cellule.
Les ribosomes du RER font office de chaînes de montage miniatures. L'ARN messager (ARNm) produit par transcription dans le noyau dirige les ribosomes pour traduire des protéines spécifiques. Les polypeptides nouvellement synthétisés sont acheminés de manière co-traductionnelle via les canaux translocon jusqu'à la lumière du RE, où ils subissent un repliement, la formation de liaisons disulfure et des modifications post-traductionnelles telles que la glycosylation.
Les protéines transformées sont enfermées dans des vésicules recouvertes de COPII qui naissent du RER et fusionnent avec l'appareil de Golgi. Le Golgi modifie davantage les protéines et les étiquette avec des signaux de destination. Depuis le Golgi, les protéines atteignent les lysosomes, la membrane plasmique pour la sécrétion ou les mitochondries pour le métabolisme énergétique. Ce transport vésiculaire garantit que les protéines sont délivrées intactes et efficacement.
Alors que les organismes procaryotes ne disposent pas d’un RE dédié et effectuent la synthèse des protéines dans le cytoplasme, les cellules eucaryotes s’appuient sur la compartimentation du RE pour le traitement complexe des protéines et la synthèse des lipides. Certaines cellules spécialisées, telles que les érythrocytes matures, sont dépourvues de RE, mais la plupart des cellules ont besoin de cet organite pour survivre et fonctionner correctement.
Le réticulum endoplasmique rugueux sert d'usine de protéines à la cellule, intégrant les instructions génétiques à la machinerie enzymatique pour produire, replier et distribuer les protéines essentielles à l'homéostasie cellulaire et organique.
