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Les Protoplastes
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2-Pourquoi s’est on intéressé aux protoplastes ?
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La paroi protège la cellule des agressions extérieures (microbiennes en particulier) comme un filtre. Elle empêche aussi toutes les expériences de micromanipulation que l’on pouvait effectuer dans les années 60 avec des cellules animales. Enlever cette paroi devrait donc ouvrir de nouveaux objectifs.
Il faut se reporter aux avancées techniques des années 1960.

1-La fusion de cellules d'espèces différentes est possible pour des cellules animales
Des chercheurs avaient obtenu des fusions entre des cellules animales d'espèces différentes au cours de cultures "in vitro". Ces cellules hybrides contenaient les patrimoines génétiques des deux partenaires et continuaient à vivre et se diviser. On a ainsi obtenu des cellules hybrides homme x souris alors que les barrières génétiques interdisaient évidemment de telles hybridations par la voie sexuelle. Ces cellules sont dites "hybrides somatiques" car elles ne font pas intervenir les gamètes. Elles se sont révélées très intéressantes sur le plan de la recherche fondamentale mais sont restées évidemment à l'état de cellules sans aucune différenciation ultérieure.

2-Les cellules végétales étaient considérées comme totipotentes
Ce principe avait été énoncé par Haberlandt au début du siècle à partir des observations de la multiplication végétative utilisée en horticulture mais n'avait pas pu être prouvé réellement. Dans les années 60, les progrès réalisés en physiologie végétale dans les techniques de culture "in vitro" montraient qu'il était possible, à l'aide d'hormones végétales soigneusement dosées, de diriger le développement d'une cellule banale, d'induite ses divisions et pour finir d'obtenir une plante parfaitement bien constituée à partir d'une seule cellule. Ces résultats sont à la base des techniques de multiplication végétative "in vitro" très largement utilisées aujourd'hui.

3-la fusion de cellules végétales d’espèces différentes était impossible à cette époque à cause de la présence de la paroi cellulaire

Des protoplastes avaient déjà été obtenus chez des bactéries et des champignons mais chez les plantes supérieures, c'est un anglais, Cocking, qui en 1960 qui définit le mieux le problème: Si les cellules végétales  sont totipotentes comme le montrent les résultats obtenus à l'époque en culture de tissus et de cellules, si des cellules d'espèces différentes peuvent fusionner et si on pouvait supprimer la paroi, on pourrait espérer obtenir des organismes hybrides entre des espèces végétales éloignées ce qui est impossible avec la reproduction sexuée.

Il se pose alors plusieurs problèmes dont le premier est d’obtenir des protoplastes isolés (cellules végétales sans paroi).
Il faudra ensuite vérifier que les protoplastes sont viables, qu’il peuvent régénérer une nouvelle paroi, qu’ils peuvent se diviser, puis à l’instar des cellules isolées, régénérer une plante entière.
Les premiers travaux datant du début du siècle (Klercker, 1892) montraient que cela était possible par dissection de cellules plasmolysées mais c’est l’utilisation d’enzymes hydrolythiques de la paroi (cellulases et pectinases, Cocking, 1960) qui a permis de réaliser un isolement important de protoplastes et par voie de conséquence de nombreuses expérimentations scientifiques.

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auteur de la page : Roger Prat

Bibliographie sommaire :
KLERCKER J., 1892. Eine methode zur isokiering lebender protoplasten. Oefvers Vet Acad., 49, 463-475
COCKING E.C., 1960. A method for the isolation of plant protoplasts and vacuoles. Nature, 187, 927-929

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