Quand des gouttelettes bioinspirées reconnaissent des membranes lipidiques

Les cellules vivantes organisent leur contenu grâce à différents types de compartiments. Certains sont délimités par des membranes lipidiques, tandis que d’autres prennent la forme de gouttelettes appelées condensats biomoléculaires. Comprendre comment ces deux modes d’organisation interagissent est un enjeu majeur, aussi bien pour la biologie cellulaire que pour l’étude de l’origine de la vie.

Une équipe de scientifiques du Centre de recherche Paul Pascal (CNRS/Université de Bordeaux), en collaboration avec l’Indian Institute of Technology de Roorkee (Inde), s’est intéressée à des modèles bio-inspirés de condensats biomoléculaires : les coacervats, des microgouttelettes formées par séparation de phase liquide-liquide entre polymères dans l’eau. Ces gouttelettes ont été mises en présence de vésicules constituées de mélanges de lipides capables de former différents domaines, plus ou moins fluides, mimant ainsi des membranes biologiques.

Les chercheurs ont montré que les coacervats n’interagissent pas uniformément avec ces membranes. Ils présentent au contraire une affinité sélective pour certains domaines lipidiques. Dans de nombreux cas, les gouttelettes privilégient les régions les plus fluides de la membrane. De manière remarquable, cette préférence peut s’inverser selon la composition chimique des coacervats, révélant une sélectivité directement contrôlée par la nature des gouttelettes. Cette reconnaissance peut également être modulée par la température, qui influence l’organisation des lipides dans la membrane.

Cette découverte, parue dans Nature Communications, met en évidence un mécanisme simple permettant à des gouttelettes bioinspirées de « reconnaître » différents environnements membranaires. Elle suggère que l’organisation des membranes peut guider la localisation de condensats dans les cellules et offre de nouvelles pistes pour concevoir des systèmes modèles de protocellules, où gouttelettes et membranes coopèrent pour structurer la matière.