professeur agrégé de chimie à l'Université de Houston, Vassili Loubchenko, rapporte une nouvelle découverte dans Communication Nature sur la façon dont les cellules drépanocytaires se forment. Lubchenko rapporte que des gouttelettes de liquide, enrichi en hémoglobine, forment des amas à l'intérieur de certains globules rouges lorsque deux molécules d'hémoglobine forment une liaison, mais seulement brièvement, pendant un millième de seconde environ.

Le mystère de la formation des amas a longtemps intrigué les scientifiques. Chez les patients atteints d'une maladie héréditaire du sang connue sous le nom de drépanocytose, ou anémie, les molécules d'hémoglobine anormales s'alignent en filaments rigides à l'intérieur des globules rouges, déformant leurs formes et rendant difficile la circulation des cellules sanguines dans les vaisseaux sanguins étroits. Pour que les filaments poussent, la protéine se rassemble d'abord en minuscules gouttelettes liquides plus grosses qu'un atome, mais si petites leurs mesures sont comptées par incréments entre microscopique et macroscopique, appelé mésoscopique.

« Bien que relativement peu nombreux, les grappes mésoscopiques ont du punch, " a déclaré Lubchenko. "Ils servent de nucléation essentielle, ou la croissance, centres pour des choses comme les fibres drépanocytaires ou les cristaux de protéines. Les fibres drépanocytaires sont à l'origine d'une maladie invalidante et douloureuse, tandis que la fabrication de cristaux de protéines reste à ce jour l'outil le plus important pour les biologistes structurels."

Les fibres ne poussent pas n'importe où. Spécial, des gouttelettes de taille mésoscopique de l'hémoglobine protéique à l'intérieur des cellules sanguines initient leur formation. "Il s'avère qu'à l'intérieur de votre cellule sanguine, il y a de petites gouttelettes d'hémoglobine qui sont encore plus encombrées de protéine que le reste de la cellule, " a déclaré Lubchenko. Dans une tournure inattendue, ces zones surpeuplées devraient également avoir plus de molécules liées entre elles en « dimères » ou en duos, le genre qui ne dure qu'une milliseconde.

"Les dimères sont la clé de la formation des amas mésoscopiques, " rapporte Loubchenko, qui suggère qu'un moyen de prévenir la drépanocytose, qui touche environ 100, 000 Américains, principalement afro-américains et hispaniques, est d'empêcher la formation des grappes afin que les fibres ne puissent pas en sortir.

Même mécanisme, différentes substances

Lubchenko soupçonne que le "mécanisme dimère" s'applique à de nombreux autres types de protéines et de produits chimiques solubles. La capacité de fabriquer un grand nombre de minuscules gouttelettes de liquides ou de gels denses, qui sont tous de la même taille, peut avoir des applications en nanotechnologie et en synthèse industrielle de matériaux hautement texturés. Les travaux de Lubchenko et du chercheur Ho Yin Chan impliquent que l'induction délibérée de la formation d'agrégats de taille similaire dans les liquides et dans les solides peut fournir une voie distincte pour fabriquer des nanoparticules de taille uniforme pour l'industrie.

Il spécule également que la formation des grappes suggère « une possibilité alléchante que les précurseurs des cellules vivantes n'étaient pas enfermés dans des membranes mais, au lieu, ressemblaient plus aux organites sans membrane, " qui, selon Lubchenko, ont beaucoup en commun avec les amas mésoscopiques.

En d'autres termes, son œuvre ne touche rien de moins que le mystère de la vie.