Principales voies du métabolisme des DRO et senseurs génétiques permettant leur étude. A. Stress oxydatif. Le superoxyde O₂^- est un produit secondaire de la chaîne respiratoire mitochondriale et de l’activité de certaines enzymes comme la NADPH oxydase (NOX) et la dual oxydase (Duox). L’enzyme appelée superoxyde dismutase (Sod) convertit O₂^- en H₂O₂ qui participe à diverses signalisations cellulaires et peut être converti en eau et dioxygène par des enzymes appelées catalases et peroxydases. L’H₂O₂ peut également donner naissance à des radicaux hydroxyles par la réaction de Fenton. Ces composés peuvent altérer tous types de macromolécules et causent des dommages cellulaires importants à l’origine du stress oxydant (schéma modifié d’après [39]). B. Les senseurs génétiques HyPer (B1) et roGFP (B2) permettent de mettre en évidence la présence et de quantifier l’H₂O₂ dans les tissus vivants. (B1) Le senseur HyPer a été mis au point dans des cultures cellulaires humaines et murines par Belousov et al. en 2006 [30] et a été utilisé in vitro et in vivo chez plusieurs animaux, notamment le xénope [28], la souris [40] et le poisson-zèbre [41]. Il est constitué d’une protéine, appelée cpYFP (circularly permuted yellow fluorescent protein), insérée dans le domaine régulateur (RD) de la protéine procaryote OxyR (un facteur de transcription activé par l’H₂O₂). L’ensemble est peu excitable en l’absence d’H₂O₂. En revanche, en présence d’H₂O₂, deux cystéines d’Oxy-RD vont former un pont disulfure intramoléculaire (S-S), modifiant ainsi la conformation de la cpYFP et son spectre d’excitation (pic à 500nm). Le suivi de la fluorescence émise permet ainsi de détecter la présence d’H₂O₂. (B2) Le senseur roGFP est constitué de deux protéines, Orp1 et roGFP [42]. Orp1 est très réactive à l’H₂O_2. En sa présence, elle est d’abord oxydée (induisant la formation d’un pont disulfure S-S) puis joue le rôle de relai oxydant, en oxydant des protéines cibles proches, ici roGFP. roGFP a alors un spectre d’excitation changé: alors qu’à l’état réduit, il n’a qu’un pic d’excitation à 488 nm, après oxydation, il présente deux pics d’intensité équivalents à 405 et 488 nm. L’évolution de la quantité de fluorescence émise à chacune de ces longueurs d’onde permet d’établir la présence d’H₂O₂ dans les cellules.