La cellule est une maison avec quatre pièces : les mitochondries, le noyau, le cytosol et la membrane plasmique. Chaque pièce a sa propre vie, et le peroxyde d'hydrogène, petite molécule de signalisation, y agit différemment. Avant, nous voyions seulement qu'un feu s'était allumé quelque part dans la maison, sans savoir dans quelle pièce. Aujourd'hui, on a installé un capteur lumineux dans chaque pièce. Ce capteur, c'est la protéine HyPer7, qui change de luminescence quand du peroxyde apparaît à proximité. Le capteur est si sensible qu'il détecte même une seule molécule de peroxyde.
Les scientifiques ont créé quatre lignées de mouches, chacune portant le capteur dans une pièce donnée. Puis ils ont observé où et quand le feu s'allume. Dans les ovaires, les mitochondries s'illuminaient puis s'éteignaient en six minutes après l'ajout de peroxyde. Chez les mouches âgées, dans les cellules de l'intestin, le capteur du cytosol brillait plus fort que chez les jeunes : avec l'âge, le stress oxydatif s'y accumule donc. Dans les ébauches d'ailes, le feu apparaissait à des endroits différents : il brûlait dans une pièce et restait éteint dans une autre. Chez les embryons, le capteur de la membrane brillait intensément dans les granules de vitellus et sur le bord antérieur, au moment où les bords de l'embryon se rejoignent, comme une fermeture éclair qui se referme. On voit maintenant que le peroxyde d'hydrogène ne se répand pas simplement dans la cellule : il agit différemment dans chaque pièce. Les quatre fenêtres sont ouvertes, et le feu de chaque pièce est visible séparément.
Le capteur HyPer7 est si sensible qu'il peut enregistrer l'oxydation provoquée par une seule molécule de peroxyde d'hydrogène ayant diffusé dans la zone de réaction. Il est ensuite réduit par le système de la thiorédoxine, ce qui signifie qu'il ne montre pas simplement la présence de peroxyde, mais l'équilibre entre oxydation et réduction.
L'idée de voir des molécules de signalisation invisibles à l'intérieur d'une cellule vivante fait écho au concept de « vision intérieure » du roman Solaris de Stanislas Lem, où un océan-esprit communique par de subtils signaux chimiques. Ici, les scientifiques peuvent littéralement observer le langage chimique des cellules en action.
Non publié sur arXiv. Voici sa page, le PDF et la formalisation : vous pouvez vérifier vous-même, pas seulement lire notre analyse.