Les techniques sont au cœur de la compréhension en botanique (et de toute science, qu'elle soit une –ologie ou non *). Car, à mesure que les techniques progressent, notre compréhension devrait progresser – souvent au point de bouleverser la « vérité » qui prévalait auparavant (et qui est chérie et jalousement préservée par ses adeptes et défenseurs). C'est ce que nous appelons le progrès scientifique : une nouvelle sagesse remplace l'ancienne. Et ceux qui s'accrochaient auparavant à l'ancien, mais qui respectent la méthode scientifique, commencent à adopter la nouvelle lorsque sa véracité – aussi éphémère soit-elle – est démontrée. Ainsi, et sans excuse pour un biais cellulaire, et avec la conviction que la structure est ce qui donne à la fonction une raison d'être, voici un recueil de techniques pour observer les plantes et leurs parties plus en détail**.
Bien qu'il soit dit que voir is croire, il ne faut pas se fier à une seule source d'information ; la corroboration à partir de sources multiples est un aspect important de la collecte de preuves. À cette fin, l'utilisation de différentes techniques microscopiques, chacune apportant ses propres idées, peut donner une vision plus informative que le recours à une seule technique. Bien que cela puisse signifier l'utilisation de différentes techniques de préparation pour permettre à une structure d'être imagée par différentes technologies - par exemple lumière et La microscopie électronique à transmission, plus défendable est d'utiliser différentes techniques pour examiner la même matériel. Et si cela signifie simplement mieux utiliser une technologie existante, alors tant mieux ; encore plus d'informations sans effort supplémentaire de préparation des tissus.
Et c'est ce que propose David Collings avec ses « Approches d'optimisation pour l'imagerie simultanée en lumière transmise pendant la microscopie confocale » (Méthodes végétales (2015) 11h40 ; DOI 10.1186/s13007-015-0085-3). Reconnaissant que les détecteurs de lumière transmise présents sur la plupart des microscopes confocaux modernes (Adaobi Nwaneshiudu et al., Journal of Investigative Dermatology (2012) 132, E3. est ce que je:10.1038/jid.2012.429), sont un outil sous-utilisé pour l'imagerie en direct (qui présente également l'avantage d'éviter les artéfacts induits par la préparation des tissus qui peuvent perturber l'interprétation de l'état vivant) des cellules végétales, Collings préconise leur utilisation pour fournir « un contexte cellulaire et organique pour les coupes optiques de fluorescence générées de manière confocale ». Il souligne également l'importance de s'assurer que le microscope est correctement configuré pour en tirer le meilleur parti (!). Un autre avantage de cette approche est que, comme on utilise essentiellement la même optique que la capacité confocale du microscope, les images en lumière transmise ont un enregistrement spatial et temporel avec les images de fluorescence (contrairement aux images prises avec une caméra montée séparément).
Un article qui démontre la valeur ajoutée de la combinaison de techniques relativement nouvelles avec des technologies plus établies, voire « traditionnelles », est celui de Pavani Nadimintí. et all'étude de la cuticule de Triticum aestivum (blé), Zea mays (maïs), et Lupin angustifolius (lupin) (Protoplasme 252:1475-1486, 2015 ; DOI 10.1007/s00709-015-0777-6). Exploitant la puissance d'analyse et de quantification d'images de la microscopie confocale et la résolution des Microscope électronique à balayage (SEM), ils ont développé et utilisé de nouvelles procédures d'analyse de données d'image pour quantifier la cire épicuticulaire dans une approche à multiples facettes qui a conduit à une meilleure compréhension de la structure cuticulaire et fourni de nouvelles informations sur l'architecture de la surface des feuilles. Et en tant que - désolé, le – barrière majeure entre les parties aériennes d'une plante et le milieu extérieur (à la fois abiotique et biotique) (ex. Trevor Yeats et Jocelyn Rose, Physiol végétal. 163 (1): 5–20, 2013 ; est ce que je: 10.1104/pp.113.222737), la cuticule est une structure d'une importance considérable et d'un intérêt pour la recherche.
Et, portant la microscopie à un niveau supérieur, George Komis et al. fournir un examen opportun du passé, du présent et de l'avenir de la microscopie à super résolution ** de plantes (ex. microscopie à éclairage structuré (SIM), microscopie de localisation de photoactivation (PALMIER), microscopie à reconstruction optique stochastique (TEMPÊTE), et microscopie à appauvrissement par émission stimulée (STED) (Trends in Plant Science 20: 834-843, 2015 ; http://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2015.08.013).
Combler le fossé entre les approches moléculaires immunolocalisation travail et le contexte cellulaire dans lequel cela se produit, Taras Pasternak et al. présentent « une procédure améliorée et universelle pour l'immunolocalisation complète chez les plantes » (Méthodes végétales (2015) 11h50 ; DOI 10.1186/s13007-015-0094-2). Tout en reconnaissant la contribution importante que les techniques d'immunolocalisation apportent à la biologie végétale, ils reconnaissent également que leur valeur peut être compromise par des problèmes de préservation adéquate des tissus. Dans une tentative d'améliorer ces questions, ils présentent un protocole détaillé qui devrait permettre une immunolocalisation robuste des protéines et permettre une meilleure résolution et une reconstruction 3D pour les organes de plantes entières, et qui est applicable à un large éventail d'espèces végétales (par exemple Medicago sativa (luzerne, luzerne), Triticum aestivum, Nicotaïne [sic. ] tabac (le tabac), Lycopersium [sic.] esculentum (tomate), Hedera hélice (lierre), et a même Arabidospis [sic.] (arabette de Thalie)…).
Enfin, et pour prouver que ce ne sont pas seulement les techniques d'imagerie microstructurale qui attirent mon attention, Takashi Fujii et al. annoncent une technique qui permet l'extraction du contenu d'une seule cellule et son analyse par spectrométrie de masse (SP) (Protocoles Nature 10: 1445-1456, 2015 ; est ce que je:10.1038/nprot.2015.084). Bien que ce soit assez impressionnant, la principale actualité ici est qu'ils ont utilisé des cellules végétales de Raphanus sativus (un radis, pas Arabidopsis thaliana – qui est agréablement différent en soi (bien qu'il soit dans la même famille – les Brassicacées…)). Le présent article s'appuie sur les travaux antérieurs de l'équipe basée au Laboratoire de spectrométrie de masse unicellulaire du Japon Centre de biologie quantitative du RIKEN, sous la direction de Tsutomu Masujima, qui a examiné précédemment Pelargonium zonal (géranium – Mónica Tejedor et al., Anal. Chem. 84 (12): 5221-5228, 2012 ; DOI : 10.1021/ac202447t). Malheureusement - et malgré leur importance en tant qu'éléments organiques cellulaires qui orchestrent le métabolisme via leur rôle d'enzymes, les protéines ne sont pas détectées avec cette technique en raison d'une sensibilité insuffisante. Néanmoins, la spectrométrie de masse monocellulaire en direct (live MS - Tsutomu Masujima, Sciences analytiques 25 (8): 953-960, 2009) génère des milliers de pics de métabolites à partir d'une seule cellule végétale vivante en quelques minutes. Cela, cependant, n'est que la moitié de l'histoire. Bien que l'inventaire des métabolites nous indique sans doute ce qui se passe à l'intérieur de la cellule, les pics doivent encore être identifiés - et la plupart sont encore inconnus car Sixue Chen de l'Université de Floride rappelle le nous.
Mais, si la cellule peut être comparée à la scène sur laquelle se joue le drame cytobiologique, les métabolites peuvent être considérés comme les «personnages dramatiques« qui mettent en scène cette histoire. Et, comme pour une pièce de théâtre humaine, si l’on connaît les acteurs, on peut en déduire le titre ; il en va de même pour la cellule : si l’assemblage moléculaire est connu, le rôle de la cellule peut être inféré. Ainsi, comme le concluent avec optimisme les auteurs, cette procédure « devrait révéler des molécules encore inconnues et des mécanismes moléculaires dynamiques ». À l’aube de 2016, nous nous demandons quels nouveaux drames cellulaires – botaniques ! – attendent d’être dévoilés au monde entier : Bonne année !
* Et ici on nous le rappelle superbe publicité des années 1980 traitant de cette notion même. Et pour ceux qui remarquent que le mot botanique n'est pas une 'ologie', nous leur rappelons que son nom alternatif de phytologie est!
** Mais, si une justification supplémentaire de ce mélange microscopique est nécessaire, n'oublions jamais que c'était Robert Hooke et ses recherches microscopiques fondamentales sur des sections à travers liège qui nous a finalement donné le notion de cellule.
*** Et, notamment, le développement de techniques de microscope à super-résolution a valu à Stefan Hell, Eric Betzig et William Moerner, le prix Nobel 2014 de… chimie (Jennifer Lippincott-Schwartz, PNAS 112: 2630-2632, 2015 ; www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1500784112).
[Image de La Bibliothèque nationale du Pays de Galles]
