La principale différence entre les protoplastes et les sphéroplastes est que les protoplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en enlevant complètement la paroi cellulaire, tandis que les sphéroplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en enlevant partiellement la paroi cellulaire.
Une paroi cellulaire est une couche structurelle et défensive qui entoure certains types de cellules. Il est situé à l'extérieur de la membrane cellulaire. Il peut être dur, flexible ou rigide. La paroi cellulaire fournit normalement un support structurel et une protection aux cellules. De plus, il peut agir comme un mécanisme de filtrage. Les parois cellulaires sont absentes des cellules animales. Mais les parois cellulaires sont présentes dans d'autres organismes tels que les algues, les champignons, les plantes et les bactéries. Les protoplastes et les sphéroplastes sont deux formes altérées de cellules végétales ou microbiennes dont la paroi cellulaire a été complètement ou partiellement retirée.
Que sont les protoplastes ?
Les protoplastes sont générés en enlevant la paroi cellulaire des cellules végétales, bactériennes ou fongiques par des moyens mécaniques, chimiques ou enzymatiques. Protoplaste est un terme biologique qui a été inventé par Hanstein pour la première fois en 1880. Différentes enzymes sont disponibles lors de l'isolement du protoplaste par des moyens enzymatiques. Les parois cellulaires sont normalement constituées d'une variété de polysaccharides. Les protoplastes peuvent être générés en dégradant les parois cellulaires avec un mélange d'enzymes appropriées dégradant les polysaccharides. Des exemples de certaines de ces enzymes sont la cellulase, la pectinase, la xylanase (cellules végétales), le lysozyme, la N,O-diacétylmuramidase, la lysostaphine (bactéries gram-positives) et la chitinase (cellules fongiques). Après la digestion ultérieure de la paroi cellulaire, le protoplaste devient très sensible au stress osmotique. Par conséquent, la digestion de la paroi cellulaire et le stockage des protoplastes doivent être effectués dans une solution isotonique pour éviter la rupture de la membrane plasmique.
Figure 01: Protoplastes
De plus, les protoplastes sont des outils de recherche précieux qui peuvent être utilisés dans un large éventail d'applications. Les applications des protoplastes sont une étude de la biologie membranaire, des variations somaclonales dans les tissus végétaux, de la transformation de l'ADN, de la sélection végétale (culture de tissus hybrides) et du tri cellulaire activé par fluorescence (FACS).
Que sont les sphéroplastes ?
Les sphéroplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en décapant partiellement les parois cellulaires. Les sphéroplastes sont généralement fabriqués à partir de cellules bactériennes telles que les bactéries gram-négatives et de cellules fongiques telles que les levures. Les sphéroplastes ne conservent qu'une partie de leur paroi cellulaire. Dans le cas des sphéroplastes bactériens à Gram négatif, le composant peptidoglycane de la paroi cellulaire a été retiré, mais le composant de la membrane externe n'a pas été retiré. La méthode utilisée pour former le sphéroplaste dépend du type de cellule. Les cellules fongiques peuvent se former après un traitement à la chitinase, à la lyticase ou à la β glucuronidase, tandis que les cellules végétales forment des sphéroplastes après un traitement à la pectinase, à la cellulase et à la xylanase. De plus, des sphéroplastes bactériens se forment après un traitement avec des antibiotiques tels que la fosfomycine, la vancomycine, la moénomycine, la lactivicine et les antibiotiques β-lactamines. Les bactéries Gram-négatives peuvent également être traitées avec du lysozyme en présence d'EDTA pour former des sphéroplastes.
Figure 02: Sphéroplastes
Les diverses applications des sphéroplastes incluent la découverte d'antibiotiques qui inhibent la biosynthèse de la paroi cellulaire, l'étude de la fonction des canaux ioniques bactériens grâce à une technique appelée patch clamp, la transfection de cellules animales et la facilitation de la lyse cellulaire.
Quelles sont les similitudes entre les protoplastes et les sphéroplastes ?
- Les protoplastes et les sphéroplastes sont deux formes altérées de cellules végétales ou microbiennes dont la paroi cellulaire a été complètement ou partiellement retirée.
- Les deux sont de forme sphérique.
- Les deux sont extrêmement sensibles aux chocs osmotiques et mécaniques.
- La digestion de la paroi cellulaire et le stockage des deux doivent être effectués dans une solution isotonique pour éviter la rupture de la membrane plasmique.
- Ils sont normalement préparés dans des conditions de laboratoire.
- Ils ont un large éventail d'applications.
Quelle est la différence entre les protoplastes et les sphéroplastes ?
Les protoplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en enlevant complètement la paroi cellulaire, tandis que les sphéroplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en enlevant partiellement la paroi cellulaire. C'est donc la principale différence entre les protoplastes et les sphéroplastes. De plus, les protoplastes sont délimités par une seule membrane, tandis que les sphéroplastes sont délimités par deux membranes.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre les protoplastes et les sphéroplastes sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Protoplastes vs Sphéroplastes
Les protoplastes et les sphéroplastes désignent des formes altérées de cellules végétales, bactériennes ou fongiques. Les protoplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en dénudant complètement la paroi cellulaire, tandis que les sphéroplastes sont des cellules végétales ou microbiennes générées en dénudant partiellement la paroi cellulaire. Donc, cela résume la différence entre les protoplastes et les sphéroplastes.
