De quoi proviennent les corps basaux qui forment les cils et les flagelles ?

De nombreux micro-organismes et types de cellules contiennent cils ou alors flagelles, qui sont des structures ressemblant à des cheveux ou à des fouets se projetant de la paroi cellulaire dans l'environnement externe. Cils et flagelles fonction de propulser une cellule mobile, de déplacer des matériaux externes autour d'une cellule fixe ou d'agir comme des éléments sensoriels non mobiles.

Les cils et les flagelles ont la même structure de base et ne diffèrent que par le fait que les flagelles sont plus longs que les cils. Ils diffèrent également par la façon dont ils se déplacent et les cellules sur lesquelles ils se trouvent. Les deux types de structures sont enracinés dans la cellule au corps basal (aussi appelé un cinétosome), qui est une forme spécialisée d'une structure appelée centriole.

Un corps basal est un centriole, qui est une structure en forme de cylindre composée de microtubules qui contiennent à leur tour jusqu'à 13 protofilaments entourant un centre creux. Les corps basaux sont les organites nécessaires à la formation des cils et des flagelles. Les protofilaments sont des polymères de la protéine

Les microtubules dans un corps basal apparaissent comme un ensemble de neuf triplets. Chaque triplet contient trois microtubules, étiquetés A, B et C, attachés les uns aux autres sur leur longueur.

Les neuf triplets forment un cylindre creux situé juste en dessous de la membrane cellulaire. Un corps basal sert de racine à partir de laquelle les flagelles et les cils germent et s'ancrent dans la cellule.

Le corps basal est un exemple de centre organisateur de microtubules, ou MTOC. Ces structures sont uniques car elles sont constituées de la forme gamma de la tubuline. Cela signifie simplement que la tubuline a une structure légèrement différente de celle de l'alpha et de la bêta tubuline, ce qui lui permet de fonctionner différemment.

Les protéines de tubuline dans les flagelles et les cils sont de la variété alpha et bêta. En tant que MTOC, le corps basal stabilise les microtubules et soutient leur mouvement. La gamma tubuline d'un MTOC se joint à d'autres protéines pour former des complexes annulaires qui fournissent un site de liaison pour les microtubules.

Le corps basal se transforme en une structure appelée axonème, qui forme le squelette du flagelle ou du cil. Dans la zone de transition, les microtubules C du corps basal se terminent. Les neuf ensembles de tubules A et B restants s'étendent à travers la zone de transition et aident à former l'axonème.

Les cils et flagelles mobiles, tels que ceux trouvés dans la trachée humaine et le flagelle trouvé sur spermatozoïdes, ont des axonèmes qui contiennent deux microtubules supplémentaires le long de l'axe central. Les cils non mobiles sont dépourvus de microtubules centraux.

Les corps basaux remplissent plusieurs fonctions importantes pour les activités des cils et des flagelles. Les neuf microtubules basaux du corps fournissent le modèle pour la construction de l'axonème. Le corps basal oriente et positionne également le cil ou le flagelle, ce qui est essentiel au mouvement correct des fluides dans l'axonème.

Les corps basaux régulent l'entrée des protéines dans l'axonème et jouent un rôle dans la division cellulaire. Tout dysfonctionnement du corps basal peut entraîner diverses maladies.

Une de ces maladies est appelée Syndrome de Joubert. Causée par diverses mutations dans les gènes du corps basal et des cils, la formation des cils et du corps basal est anormale chez le fœtus en développement. Sans le bon fonctionnement des cils pendant le développement, les zones du corps et les cellules du fœtus ne se développent pas correctement.

Ces dysfonctionnements de la signalisation et du développement qui conduisent aux symptômes de cette maladie, y compris gravement motricité sous-développée et anormale, cervelet malformé, manque de contrôle musculaire, problèmes hormonaux, droopy paupières et plus.

Un autre exemple d'un trouble baso-corporel est syndrome de Meckel. Causée par des mutations dans les gènes qui permettent aux corps basaux de se former et de fonctionner, elle entraîne la mort des personnes touchées. On pense qu'il est mortel en raison des cils inactifs/malformés qui ne font pas circuler correctement le liquide amniotique pendant le développement.