L’ultrastructure des cils et des flagelles : le renouveau

The rebirth of the ultrastructure of cilia and flagella

¹ ATIGE Centriole et Pathologies Associées, INSERM/UEVE U829, 91000 Évry, France
² ESPCI, 75005 Paris, France

Auteur correspondant : Cathy Fisch, cfisch@univ-evry.fr

Reçu : 10 Novembre 2011

Résumé

Les cils et les flagelles des eucaryotes exercent des fonctions motiles et sensorielles qui sont essentielles pour la survie des protozoaires et pour le développement et l’homéostasie des métazoaires. Leur ultrastructure a été étudiée dès les débuts de la microscopie électronique et ces études continuent à contribuer à nos connaissances en biologie ciliaire. En particulier, les progrès accomplis dans la visualisation des structures cellulaires au cours de la dernière décennie ont permis d’affiner la connaissance de l’ultrastructure des cils et des flagelles. Dans cette revue, après avoir abordé brièvement les structures typiques d’un axonème 9+2, nous détaillons des sous-domaines comme la zone de transition, la zone des singlets, le collier, la coiffe et la couronne ciliaire. Dans cette partie seront explorées les relations structure-fonction telles que l’association de la zone des singlets à des fonctions sensorielles ou motiles, le rapport entre coiffe et dynamique des microtubules et battement ciliaire, l’implication de la couronne ciliaire dans le mouvement de l’ovocyte et du mucus et enfin la relation de la zone de transition et du collier ciliaire dans la stabilisation axonémale et l’autotomie ainsi que sa fonction de barrière de diffusion.

Abstract

The sensory and motility functions of eukaryotic cilia and flagella are essential for cell survival in protozoans and for cell differentiation and homoeostasis in metazoans. Ciliary biology has benefited early on from the input of electron microscopy. Over the last decade, the visualization of cellular structures has greatly progressed, thus it becomes timely to review the ultrastructure of cilia and flagella. Briefly touching upon the typical features of a 9+2 axoneme, we dwell extensively on the transition zone, the singlet zone, the ciliary necklace, cap and crown. The relation of the singlet zone to sensory and/or motile function, the link of the ciliary cap to microtubule dynamics and to ciliary beat, the involvement of the ciliary crown in ovocyte and mucosal propulsion, and the role of the transition zone/the ciliary necklace in axonemal stabilization, autotomy and as a diffusion barrier will all be discussed.