10 Flashcards
Vrai ou faux : chaque cellule a un jeu de gènes unique à elle-même.
Faux, chaque cellule a le même jeu de gènes, mais se développe en plein de différentes structures, morphologies et fonctions.
Les plus de 200 types cellulaires proviennent tous de …… ?
d’une seule et unique cellule !
Vrai ou faux : la majorité des cellules expriment des gènes en commun et la minorité sont des gènes spécifiques de type cellulaire.
Faux, c’est le contraire, moins de la moitié des gènes du génome humain sont exprimés dans tous les types cellulaires. L’autre moitié est spécifique ou restreinte à certains types cellulaires.
Quelles sont les 3 stratégies qui permettent aux cellules génétiquement identiques d’exprimer des gènes distincts les amenant à se différencier en un type précis de cellule ?
1- Localisation des ARNm
2- Contacts cellule-cellule
3- Diffusion de morphogènes
Expliquer la 1ʳᵉ stratégie, la localisation des ARNm.
– Une distribution asymétrique des ARNm clés durant la division cellulaire.
– Les ARNm codent souvent pour des activateurs ou des répresseurs.
– Des bouts d’ARNm vont être transportés le long du cytosquelette par des filaments d’actine ou des microtubules.
– Croissance polarisée vers l’extrémité + (périphérie de la cellule)
– Utilisent une protéine adaptatrice :
– se lie d’un côté en 3’UTR (séquence spécifique sur l’ARNm) ;
– de l’autre côté se lie sur une myosine qui se déplace sur un filament d’actine vers le pôle +.
Expliquer la 2ᵉ stratégie, le contact cellule-cellule.
– Une cellule influence une autre cellule par contact.
– i.e. : un récepteur de surface qui a une affinité pour un récepteur de surface d’une autre cellule.
Expliquer la 3ᵉ stratégie, la diffusion de morphogénèse.
– le positionnement des cellules dans l’embryon joue un rôle crucial dans le développement.
– un morphogène = une molécule signal sécrétée qui contrôle l’information de position ;
– i.e. : si un groupe de cellules sécrète des morphogènes, plus la cellule réceptrice est proche, plus le signal est fort. L’induction d’un gène peut être dépendante du niveau d’induction du morphogène.
C’est quoi la transduction du signal ?
La communication entre un récepteur membranaire et le noyau de la cellule.
— i.e. : une molécule qui se lie sur un récepteur membranaire (signal extracellulaire) pourrait provoquer des changements de l’expression génique dans la cellule.
Quels sont les 2 modes principaux de transduction de signal ?
– Via une cascade enzymatique.
– Par relâchement de molécules qui migrent au noyau.
– Par clivage protéolytique de la portion intracytoplasmique du récepteur.
Résumer la transduction du signal via une cascade enzymatique.
La liaison du ligand à son récepteur induit une cascade
enzymatique qui modifie des protéines régulatrices nucléaires.
i.e. : une cascade de phosphorylation qui déclencherait la transcription.
Résumer la transduction du signal via un relâchement d’une molécule qui migre au noyau.
La liaison du ligand à son récepteur provoque le
relâchement de protéines régulatrices qui migrent
jusqu’au noyau
Résumer la transduction du signal via un clivage protéolytique de la portion cytoplasmique d’un récepteur.
La liaison du ligand à son récepteur provoque le clivage protéolytique de la portion intracytoplasmique qui est relâchée et migre jusqu’au noyau et influence des protéines régulatrices.
Expliquer l’exemple de localisation des ARNm dans S. cerevisiae.
S. cerevisiae peut se répliquer par bourgeonnement :
– Les chromosomes sont distribués de manière non-égale.
– La cellule fille n’a pas assez de matériel génétique pour se reproduire, mais elle est fonctionnelle.
- la cellule est plus grosse et normale.
C’est quoi la commutation de type sexuel, et c’est sous le contrôle de quoi chez S. cerevisiae ?
permet à une cellule de passer d’un type sexuel (a) à un autre (α).
Chez S cerevisiae, la commutation est sous le contrôle du gène HO.
La répression transcriptionnelle de HO dans la cellule fille
se fait par _____. Expliquer.
Ash1.
L’ARNm de Ash1 migre sur l’actine et se concentre dans le bourgeon (cellule fille).
– Ceci inhibe la transcription de HO et la commutation dans la cellule fille.
Décrire le mécanisme d’action de la commutation de type sexuel chez S. cerevisiae.
1- She2 lie le 3’UTR de l’ARNm Ash1.
2- She3 lie une molécule de myosine V.
3- She2 et 3 s’associent ensemble et font le lien entre l’ARNm Ash1 et le filament d’actine.
Expliquer l’exemple de contact cellule-cellule chez B subtilis.
B. subtilis peut former des spores quand les conditions environnantes sont hostiles.
Étape de sporulation :
– Division asymétrique
– Formation d’une préspore.
– Séparation de la cellule mère par le septum.
– le préspore contient σF.
– L’ARN pol σF transcrit spoIIR.
– spoIIR est une protéine membranaire qui se loge dans le septum.
– un récepteur dans la cellule mère se lie à spoIIR.
– Cette liaison active la conversion protéolytique de pro σE en σE.
– L’ARN pol σE transcrit des gènes qui mèneront à la mort de la cellule mère.
Le tube neural chez les insectes se forme à partir de l’_____________ _____________ et va générer 2 types cellulaires, lesquels ?
ectoderme neurogénique.
– Cellules épidermiques (peau ventrale) à la surface
– Neurones (tube neural ventral) à l’intérieur
Expliquer l’exemple de contact cellule-cellule par Notch.
– Le neurone est entouré de cellules épidermiques.
– Le neurone en développement exprime Delta à sa surface.
– Delta lie le récepteur Notch à la surface des cellules épidermiques.
– Clivage de la portion intracytoplasmique de Notch (NotchIC)
– NotchIC migre au noyau et active Su(H).
– Active la transcription des gènes codant pour les répresseurs des gènes neuronaux.
Expliquer l’exemple de diffusion de morphogenèse par Sonic Hedgehog.
Les cellules au niveau ventral formant la notochorde (NC) et la plaque du plancher vont :
– Sécréter du morphogène Sonic Hedgehog (SHH)
– Former un gradient de SHH dans le tube neural (de ventral vers dorsal) qui permet la différentiation des cellules.
– module SHH l’expression de GLI :
– GLI est un activateur de la transcription.
– La translocation de Gli au noyau est inhibée par PTCH.
– SHH inhibe PTCH —-> active la migration de GLI au noyau.
– GLI active un jeu de gènes différent en fonction de sa concentration !
Chez les vertébrés, les cellules de l’ectoderme dorsal forment le ______ __________.
le tube neural
Pourquoi choisissons-nous la drosophile comme modèle pour étudier l’embryogenèse (2) ?
- Reproduction rapide
- Utilise un gradient de protéine régulatrice comme mode principal de régulation du développement.
C’est quoi un syncytium ?
Plusieurs noyaux dans une cellule.
Décrire l’embryogenèse chez la drosophile.
– Fécondation de l’œuf mature par le spermatozoïde —–> zygote.
– Les noyaux se divisent dans la même cellule = syncytium.
– Les noyaux migrent vers la périphérie (cortex).
– Les noyaux se divisent 3 fois (6000 noyaux au total) et s’entourent de membrane.
– Peuvent donner tous les types cellulaires (totipotents).
– les noyaux les plus en contact avec l’ARNm Nanos (gradient fort vers le derrière) vont se différencier en cellules polaires :
– donneront naissance aux cellules germinales.
– Toutes les autres cellules seront somatiques.
Dans la régionalisation dorso-ventrale, l’œuf non fécondé de la drosophile contient la protéine ______ qui est distribuée _______________.
Dorsale, uniformément.
Où va se trouver la protéine Dorsal une fois l’œuf fécondé (2) ?
1 – Dans le noyau des cellules en région ventrale (à cause de Spätzle)
2. Dans le cytoplasme des cellules en région dorsale
Le gradient de la protéine Dorsal est régulé par le ligand
________ qui se lie au récepteur _____. Décrire ces 2 composantes.
Spätzle, toll.
Spätzle: Protéine, distribuée selon un gradient ventro-dorsal dans la matrice extracellulaire —-> va juste se lié au récepteur Toll sur le coté ventral de la cellule et faire rentre Dorsal dans le noyau (pour ca que Dorsal est dans le noyau du côté ventral)
Toll: récepteur membranaire liant Spätzle activé après la fécondation.
Décrire la migration nucléaire (rentrer dans le noyau) de Dorsal.
- Cactus est couplé à Dorsal et inhibe son import dans le noyau.
- La liaison de Spätzle au récepteur Toll active la kinase Pelle.
3 – Pelle phosphoryle Cactus, ce qui provoque sa dégradation. - Libération de Dorsal qui migre vers le noyau
Dorsal est activateur de quels 3 gènes ?
1- Sog
2- Rhomboid
3- Twist
L’activation de rhomboid, sog et twist par Dorsal est dépendante de quoi ?
Leur activation est dépendante de la concentration de Dorsal.
Twist :
– Activé aux concentrations les plus élevées de Dorsal dans les 18 cellules les plus ventrales du mésoderme.
Rhomboïde :
– Activé à des niveaux intermédiaires de dorsale dans l’ectoderme neurogénique ventral.
Sog :
– Activé à des niveaux faibles de Dorsal dans l’ectoderme neurogénique ventral et dorsal.
Vrai ou faux : rhomboid et sog sont inactifs dans l’ectoderme.
Faux, inactif dans le mésoderme.
C’est quoi Snail, et où est-il exprimé ?
Snail est un répresseur qui est exclusivement exprimé dans les cellules du mésoderme.
__________ et ____ ont des sites de liaison à
Snail.
Rhomboid et Sog
______ permet la transcription de Snail qui va inhiber ___ et __________ par _______________.
Twist, sog et rhoboid par encombrement.
Par quoi est initiée la segmentation ?
Par des ARNm localisés aux pôles antérieur et postérieur de l’œuf non fertilisé.
Quels sont les 3 ARNm principaux qui mettent en place le gradient qui est la base de la ségrégation ?
1- Bicoid en antérieur
2- Oskar et Nanos en postérieur
Comment est établi le gradient de Nanos, Biscoid et oskar ?
– Déposés par des cellules nourricières à l’extrémité antérieure de l’œuf immature.
–Oskar et nanos seront transportés à l’extrémité postérieure par les microtubules via leur 3’UTR.
– Bicoid a un 3’UTR différent qui ne sera pas transporté par les microtubules.
Décrire Hunchback.
– est un gène essentiel à la subdivision de l’embryon en une série de segments.
– Sa transcription est activée par des niveaux élevés et intermédiaires de bicoid.
– Nanos inhibe sa traduction.
Comment est-ce que Hunchback est distribué dans l’œuf et comment est-ce que sa traduction est activée et inhibé ?
Distribué uniformément
La traduction d’hunchback est activée dans la portion antérieure (Bicoid) et inhibée dans la portion postérieure (Nanos)
– Il se forme un gradient de protéine hunchback d’antérieur vers postérieur.
Hunchback est un __________ transcriptionnel des 3 gènes gap, lesquels ?
repression transcription of :
– Krüppel - Réprimé par une quantité élevée de hunchback
– Knirps – Réprimé par une quantité intermédiaire de hunchback
– Giant – Réprimé par une quantité faible de hunchback
Savoir dessiner les eve stripes 2, 3, 4 et 5 et savoir quelles sont les protéines activatrice et inhibitrice dans chaque stripe.
2 :
activatrice : Hunchback
inhibitrice : Krüppel & Giant (KNIRPS ?)
3 :
activatrice : Hunchback & Krüppel
inhibitrice : Knirps & Giant
4 :
activatrice : Krüppel & Hunchback
inhibitrice : Giant & Knirps
5 :
activatrice : Knirps
inhibitrice : Hunchback, Krüppel, Giant
Le gène eve est un gène de ______ ________.
parité segmentaire.
Chaque parité segmentaire contient des cellules exprimant très fortement eve, séparées par des cellules exprimant très peu eve.
Décrire la séquence régulatrice de eve.
Région régulatrice de 12 kb contenant 5 enhancers :
* 4 kb en 5’ – Bandes (2), (3 et 7)
* 8 kb en 3’ – bandes (1, 5), (4 et 6)
() = enhancer
Comment font ces enhancers pour travailler indépendamment les uns des autres pour produire des effets additifs ?
Par la répression transcriptionnelle à courte portée.
À quoi sert la répression transcriptionnelle à courte portée ?
Assurer l’autonomie des enhancers :
– Les répresseurs sur un enhancer n’interfèrent pas avec l’activateur dans la région régulatrice du même gène.
