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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
D’une façon générale, chez les eucaryotes, la localisation des protéines dans
les différents compartiments et organites intracellulaires est un mécanisme finement régulé. Des relocalisations rapides peuvent être observées lors de la réponse
à certains stress environnementaux; par exemple, des facteurs de transcription
peuvent être rapidement transférés du cytoplasme au noyau pour y activer la
synthèse de certains ARN messagers spécifiques. La machinerie qui contrôle ce
processus est un détecteur sensible et précoce de la présence de certains composés
ou dommages intracellulaires. Elle est remarquablement conservée de S. cerevisae à l’homme. Un biodétecteur cellulaire de métaux lourds et de dommages
génotoxiques construit sur la base d’un système génétique hétérologue, rapporteur
de la localisation de la protéine humaine p53, a pu être développé (Godon et al.,
2005). Il s’est avéré suffisamment sensible et précis pour détecter des effets synergiques lors de stress cumulés, e.g. Hg2+ + rayonnements y.
Le développement de biosenseurs à partir de micro-algues est particulièrement
intéressant notamment pour la détection de polluants qui affectent des systèmes
propres à la physiologie végétale tels que la photosynthèse (détection de la
présence de certains herbicides et métaux lourds; Campas et al., 2008). Différentes
espèces d’algues unicellulaires sont utilisées pour le développement de biosenseurs
environnementaux parmi lesquelles : Chlorella vulgaris, (Naessens et al., 2000;
Védrine et al., 2003), Scenedesmus subspicatus (Pandard et al., 1993; Frense et
al., 1998), Selenastrum capricornutum (Pandard et al., 1993) ou encore Chlamydomonas reinhardtii (Shitanda et al., 2005). Les méthodes de détection reposent
principalement sur des mesures optiques ou électrochimiques. Les senseurs optiques consistent le plus souvent en la mesure de la fluorescence émise par la chlorophylle a, une augmentation de cette fluorescence étant assimilée à une inhibition
de l’activité photosynthétique (Frense et al., 1998 ; Naessens et al., 2000; Védrine
et al., 2003). Les senseurs électrochimiques, quant à eux consistent en la mesure
I oxygène photosynthétique à l’aide d’électrodes adaptées (Pandard et al., 1993).
Shitanta et al. (2005b) proposent un système optimisé (plus rapide et plus compact)
pour une détection ampérométrique de l’oxygène photosynthétique à l’aide d’algues
directement immobilisées à la surface d’une électrode ITO (indium tin oxide). Ce
mode de détection a récemment servi de support au développement d’un biosenseur de type « multicanaux » pour lesquels les activités photosynthétiques sont
mesurées de manière indépendantes pour chaque canal offrant ainsi la perspective £
de tester plusieurs toxiques, concentrations ou souches algales simultanément $
(Tatsuma et al., 2009). Des paramètres physiologiques des micro-algues autres «
que la photosynthèse peuvent être affectés par la présence de composés toxiques. |
Ainsi des biosenseurs ampérométriques capables de détecter des modifications ।
dans le comportement de nage (mobilité et gravitaxie négative) d’algues flagellées c
ont été proposés par Shitanda et al. (2005). Ces senseurs mesurent la modification j
du courant d’oxydation d’un marqueur redox (ferrocyanide) liée aux mouvements |
agellaires. Une modification de ce courant a été observée en réponse à trois toxi- |
ques chimiques (toluène, sulfate de cuivre, chlorure de Nickel) avec, dans certains -f
cas, des niveaux de sensibilité supérieurs à ceux obtenus avec des senseurs dac- |
tivite p otosynthétique. Les biosenseurs décrits précédemment renseignent sur le «
caractère toxique des échantillons testés mais ne permettent pas d’identifier le ou
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
D’une façon générale, chez les eucaryotes, la localisation des protéines dans
les différents compartiments et organites intracellulaires est un mécanisme finement régulé. Des relocalisations rapides peuvent être observées lors de la réponse
à certains stress environnementaux; par exemple, des facteurs de transcription
peuvent être rapidement transférés du cytoplasme au noyau pour y activer la
synthèse de certains ARN messagers spécifiques. La machinerie qui contrôle ce
processus est un détecteur sensible et précoce de la présence de certains composés
ou dommages intracellulaires. Elle est remarquablement conservée de S. cerevisae à l’homme. Un biodétecteur cellulaire de métaux lourds et de dommages
génotoxiques construit sur la base d’un système génétique hétérologue, rapporteur
de la localisation de la protéine humaine p53, a pu être développé (Godon et al.,
2005). Il s’est avéré suffisamment sensible et précis pour détecter des effets synergiques lors de stress cumulés, e.g. Hg2+ + rayonnements y.
Le développement de biosenseurs à partir de micro-algues est particulièrement
intéressant notamment pour la détection de polluants qui affectent des systèmes
propres à la physiologie végétale tels que la photosynthèse (détection de la
présence de certains herbicides et métaux lourds; Campas et al., 2008). Différentes
espèces d’algues unicellulaires sont utilisées pour le développement de biosenseurs
environnementaux parmi lesquelles : Chlorella vulgaris, (Naessens et al., 2000;
Védrine et al., 2003), Scenedesmus subspicatus (Pandard et al., 1993; Frense et
al., 1998), Selenastrum capricornutum (Pandard et al., 1993) ou encore Chlamydomonas reinhardtii (Shitanda et al., 2005). Les méthodes de détection reposent
principalement sur des mesures optiques ou électrochimiques. Les senseurs optiques consistent le plus souvent en la mesure de la fluorescence émise par la chlorophylle a, une augmentation de cette fluorescence étant assimilée à une inhibition
de l’activité photosynthétique (Frense et al., 1998 ; Naessens et al., 2000; Védrine
et al., 2003). Les senseurs électrochimiques, quant à eux consistent en la mesure
I oxygène photosynthétique à l’aide d’électrodes adaptées (Pandard et al., 1993).
Shitanta et al. (2005b) proposent un système optimisé (plus rapide et plus compact)
pour une détection ampérométrique de l’oxygène photosynthétique à l’aide d’algues
directement immobilisées à la surface d’une électrode ITO (indium tin oxide). Ce
mode de détection a récemment servi de support au développement d’un biosenseur de type « multicanaux » pour lesquels les activités photosynthétiques sont
mesurées de manière indépendantes pour chaque canal offrant ainsi la perspective £
de tester plusieurs toxiques, concentrations ou souches algales simultanément $
(Tatsuma et al., 2009). Des paramètres physiologiques des micro-algues autres «
que la photosynthèse peuvent être affectés par la présence de composés toxiques. |
Ainsi des biosenseurs ampérométriques capables de détecter des modifications ।
dans le comportement de nage (mobilité et gravitaxie négative) d’algues flagellées c
ont été proposés par Shitanda et al. (2005). Ces senseurs mesurent la modification j
du courant d’oxydation d’un marqueur redox (ferrocyanide) liée aux mouvements |
agellaires. Une modification de ce courant a été observée en réponse à trois toxi- |
ques chimiques (toluène, sulfate de cuivre, chlorure de Nickel) avec, dans certains -f
cas, des niveaux de sensibilité supérieurs à ceux obtenus avec des senseurs dac- |
tivite p otosynthétique. Les biosenseurs décrits précédemment renseignent sur le «
caractère toxique des échantillons testés mais ne permettent pas d’identifier le ou