Réticulum endoplasmique rugueux : définition et fonction

Le réticulum endoplasmique rugueux (RER) se caractérise par sa structure constituée d'un réseau de tubules allongés et de sacs aplatis, empilés de façon plus ou moins régulière. Ces structures contiennent de nombreux ribosomes attachés à leurs membranes. Le nombre de ribosomes associés détermine la forme du RER. Ainsi, lorsque le nombre de ribosomes augmente, les tubules s'allongent et prennent la forme de citernes aplaties.

Le RER est présent dans toutes les cellules, à l'exception des érythrocytes. La répartition du RER varie en fonction du type et de l'activité de la cellule :

• Dans les cellules glandulaires des acini pancréatiques, le RER prend la forme d'une feuille pliée dans la partie basale de la cellule.
• Dans les hépatocytes, il forme des corps de BERG, disposés de façon concentrique.
• Dans les neurones, il forme des granules NISSL, qui sont colorés avec des colorants basiques.
• Dans les plasmocytes, le RER est réparti dans tout le cytoplasme et se trouve autour du noyau.
• Dans les cellules sous-actives, le RER est peu développé et dispersé dans le cytoplasme.

La principale fonction du réticulum endoplasmique rugueux est d'être un centre spécialisé dans la synthèse des protéines, grâce aux ribosomes intégrés dans l'organite. Outre la synthèse des protéines, le réticulum endoplasmique rugueux a d'autres fonctions importantes :

• Glycosylation : il s'agit du principal processus de modification post-traductionnelle que subissent les protéines dans la voie de sécrétion. La N-glycosylation est essentielle à la survie cellulaire et joue un rôle clé dans l'activité biologique et les propriétés physico-chimiques des protéines.
• La synthèse des protéines liées à la membrane par des ancres phosphoinositol : certaines protéines sont liées à la membrane par une ancre GPI. Une fois la synthèse des protéines terminée, la protéine précurseur reste liée à la membrane du RER par une séquence C-terminale hydrophobe de 15 à 20 résidus du peptide signal, tandis que le reste de la protéine se trouve dans la lumière du RER.
• Réponse aux protéines mal repliées : l'accumulation de protéines mal repliées dans la lumière du RER déclenche une réponse adaptative connue sous le nom d'UPR (réponse aux protéines mal repliées), qui coordonne différents programmes cellulaires.
• Modifications post-traductionnelles : les modifications post-traductionnelles comprennent les modifications covalentes des groupes fonctionnels (R) et des chaînes latérales amino- et carboxyl-terminales.

La structure du réticulum endoplasmique rugueux (RER) se caractérise par un réseau de membranes interconnectées formant des sacs et des tubules aplatis, répartis dans le cytoplasme de la cellule. Ces sacs aplatis contiennent des ribosomes attachés à leur surface, ce qui donne au RER un aspect rugueux lorsqu'on l'observe au microscope.

La structure du RER est décrite ci-dessous :

• Membranes : le réseau de membranes interconnectées du RER forme des sacs et des tubules aplatis et est composé d'une bicouche lipidique contenant diverses protéines et enzymes associées.
• Ribosomes : ils sont attachés à la surface extérieure du RER. Ces ribosomes sont disposés sur la face cytosolique de la membrane, à une distance d'environ 15 nm les uns des autres. La liaison des ribosomes au réticulum endoplasmique rugueux se fait par l'intermédiaire de la sous-unité 60S et est médiée par des glycoprotéines transmembranaires, en particulier la riboforine I et II.
• Citernes et tubules : le RER est organisé sous forme de cisternes, qui sont des structures plates et allongées, et de tubules interconnectés. Les citernes ont une forme aplatie, tandis que les tubules sont cylindriques et étroits.
• Lumière du RER : l'espace interne entouré par les membranes du RER. C'est dans cette lumière que se déroulent d'importants processus, tels que le repliement et la modification des protéines nouvellement synthétisées, avant qu'elles ne soient transportées vers d'autres parties de la cellule.

Voici quelques-unes des principales distinctions entre les deux :

• Caractéristiques morphologiques : le réticulum endoplasmique rugueux (RER) présente un aspect rugueux au microscope électronique en raison des ribosomes attachés à sa surface externe. En revanche, le réticulum endoplasmique lisse (RER) est dépourvu de ribosomes et présente un aspect lisse au microscope électronique.
• Fonctions primaires : le RER est principalement impliqué dans la synthèse et la modification des protéines, tandis que le REL remplit un large éventail de fonctions, telles que la synthèse des lipides, la détoxification cellulaire, le stockage du calcium et la régulation du métabolisme des hydrates de carbone.
• Localisation cellulaire : le RER est généralement présent dans les cellules qui synthétisent et sécrètent de grandes quantités de protéines, telles que les cellules pancréatiques ou les cellules productrices d'anticorps. En revanche, la REL est particulièrement abondante dans les cellules hépatiques et musculaires, où elle remplit des fonctions métaboliques spécifiques.
• Composition et structure de la membrane : le RER et le REL sont tous deux composés de membranes lipidiques et de protéines associées, mais la présence de ribosomes dans le RER leur confère une structure et une composition protéique distinctes.

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