1_COURS Concepts de base et méthodes Flashcards
donner la définition de développement
processus biologique qui détermine la forme de l’organisme et sa structure interne
donner la biologie du développement avant vs maintenant
avant : préformation (juste de la croissance)
maintenant : épigenèse (structures apparaissent progressivement)
donner la théorie des cellules
tous les organismes vivants sont constitués d’une ou plusieurs cellules qui dérivent d’une autre cellule par division cellulaire
quelles sont les 2 sortes de cellules ?
- germinales
- somatiques
quelle était la théorie des cellules et leurs déterminants cellulaires et qu’elle XP l’a réfuté ?
noyau de l’oeuf fécondé possède autant de déterminants cellulaire qu’il y a de cellules différentes et que la division cellulaire sépare les déterminants nucléaires
XP : après 1ère division d’un oeuf fécondé on tue une des 2 cellules, l’oursin qui en résulte est juste plus petit
quelle XP montre que les cellules communiquent entre elles lors de la gastrulation ?
prend cellules de la bouche qu’on met au niveau des fesses : développement d’une bouche
que doit faire un groupe de cellules pour former un organe ? (5)
- se diviser
- se différencier
- se déplacer
- patronage des tissus (patterning)
- apoptose
donner 3 caractéristiques de la croissance
- multiplication cellulaire
- augmentation de la taille des cellules
- déposition de matériel extracellulaire (os)
quelles sont les différences entre la croissance animale et végétale ?
animaux : croissance généralement déterminée, division cellulaire possible sans croissance
végétaux : peuvent grandir toute leur vie, division cellulaire en même temps que la croissance
définir le patterning
processus par lequel l’activité cellulaire est organisée dans le temps et l’espace pour organiser les organes de l’organisme
quand se passe généralement le patterning chez les animaux ?
à l’embryogenèse : après la naissance ils ne font que grandir
donner le plan du corps (axes (6) et organes (5))
axes : postérieur, antérieur, dorsal, ventral, gauche, droite
organes : distal, proximal (animaux), adaxial, abaxial, latéral (plantes)
donner 2 polarités différentes
- apico-basale
- planaire
où est vue la polarité apico-basale ?
visible au niveau des cellules par distribution de protéines différentielles
définir la polarité planaire
polarité dans le tissu en développement sur une surface
quelle est la différence entre les cellules animales et végétales en ce qui concerne le mouvement cellulaire ?
cellules animales peuvent se déplacer (ex : formation des intestins, cellules cancéreuses méristématiques)
cellules végétales ne peuvent pas à cause de leur paroi
dans quoi est impliquée la mort cellulaire chez les animaux ? chez les plantes ?
animaux : morphogenèse (membrane entre les doigts)
plantes : morphogenèse et différenciation (xylème)
définir la différenciation
processus par lequel les cellules se spécialisent en différents types
quelle est la grande différence entre la différenciation chez les plantes et les animaux ?
processus réversible chez les plantes mais pas les animaux (peut obtenir une plante à partir d’une feuille mais pas un animal à partir d’une patte)
qu’est-ce que le patterning des couches cellulaires ?
allocation de cellules dans les couches spécifiques de l’embryon (tôt chez les plantes et variable chez les animaux)
comment les gènes déterminent-ils le devenir des cellules ?
déterminent la production de protéines, leur localisation et le temps de synthèse
donner exemples de possibilités pour changer le nombre, localisation et la fonction des protéines dans la cellule (4)
- FT (augmentent ou diminuent la production)
- alternative splicing (découper ARNm différemment donc donne protéine différente)
- ARNm séquestré dans le noyau
- protéines modifiées une fois produites (ajout de glucide)
donner le rôle majeur des FT activateurs et répresseurs
activateurs : se lient à la séquence régulatrice pour activer la transcription
répresseurs : dissocient la polymérase
donner un exemple schématique d’une RA positive
gène produit une protéine qui se lie au promoteur d’un autre gène qui produit une protéine qui se lie au promoteur du premier gène
quel est le résultat d’une RA positive ? à quoi sert-elle ?
augmente la production des protéines des 2 gènes
bascule le développement cellulaire
donner un exemple schématique d’une RA négative
une gène produit une protéine qui stimule la production d’un autre gène qui inhibe la traduction du 1er gène
quel est le résultat d’une RA négative ? à quoi sert-elle ?
expression stable du gène
permet de maintenir des cellules similaires dans un tissu
comment l’expression d’un gène dans une cellule peut déterminer le développement ?
gène dans la cellule peut inhiber la production de ce gène dans les cellules voisines
que permet le comportement différentiel des cellules ?
fournit le lien entre l’action des gènes et le développement : permet d’avoir des changements structuraux
à quoi servent les interactions inductives ?
permettent de rendre les cellules différentes les unes des autres
comment peut être transmis un signal inducteur ? (3)
- diffusion
- contact direct
- jonctions lacunaires (plasmodesme des plantes)
décrire la transmission du signal inducteur par diffusion
cellule relâche des hormones / peptides / protéines et l’autre cellule a des récepteurs pour ces molécules
décrire la transmission du signal inducteur par contact direct
protéine / peptide sur la membrane de 2 cellules, leur contact provoque un signal dans la cellule
quel est le terme désignant la possibilité d’une cellule de percevoir un signal pour avoir une réponse ?
compétence
comment créer un motif à partir d’un groupe de cellules identiques ? (2)
- différentes caractéristiques selon les informations positionnelles par diffusion d’hormone (possible chez plantes et animaux)
- attribution aléatoire de caractéristiques puis organisation des types de cellules pour former un motif (uniquement chez les animaux)
définir une molécule morphogène
molécule de signalisation influençant le devenir des cellules en fonction de leur emplacement dans le réseau de cellules : peut être inhibiteur ou stimulateur (système peut être régénéré après perturbation)
que permet le système de gradient de morphogène ?
permet de déterminer les seuils d’activation (système peut s’ajuster facilement à différentes longueurs)
donner les 2 gradients de molécule morphogène possibles
- linéaire
- planaire
que peut générer une inhibition latérale (gradient sur un plan en 2D)
peut générer des motifs (produit + diffuse un morphogène qui inhibe la production du morphogène dans les autres cellules)
comment spécifier le type de cellule selon le type de division ? (2)
- division symétrique : 2 cellules identiques avec le même destin
- division asymétrique : 2 cellules qui n’ont pas le même destin
comment peut-on assurer le développement ? (3)
- redondance
- RA négative
- réseau régulatoire
définir le redondance
voies de signalisation dupliquées : légères différences entre elles donc si une est défectueuse les autres peuvent amener à la même réponse
comment les RA négatives assurent-elles la fiabilité du développement ?
stabilisent les gènes pour qu’il n’y ai pas d’expression forte d’un gène
définir le réseau régulatoire
signaux qui existent pour contourner des problèmes dans une voie
pourquoi le développement est-il central pour l’évolution ?
évolution des organismes n’est possible que s’ils se développent d’une façon spécifique
qu’est-ce qui est touché le plus par le développement / l’évolution ?
les séquences régulatrices
que se passe-t-il s’il y a des changements dans la séquence régulatrice d’un gène ?
donne quelque chose de différent avec la même protéine car elle est exprimée à un moment différent, pendant un temps différent, à une concentration différente…
définir un organisme modèle
espèce étudiée de manière approfondie pour comprendre un phénomène biologique particulier
donner les avantages des organismes modèles (5)
- facile à manipuler expérimentalement
- modifications génétiques faciles
- leur génome est séquencé : on connaît leurs gènes
- proche des humains (intérêt médical)
- proche des organismes importants économiquement
définir une mutation
modification rare, accidentelle ou provoquée, de l’information génétique
pourquoi veut-on obtenir des mutations dans les organismes modèles ?
elles perturbent le développement ce qui permet de découvrir à quoi servent certains gènes
donner les 3 types de mutations
- récessive (effets à l’état homozygote)
- semi-dominante (effets à l’état hétérozygote et létal à l’état homozygote)
- dominante (létal à l’état hétérozygote)
comment se produisent les mutations au hasard ? (3)
- spontanément dans les populations naturelles
- via des mutagènes (substances chimiques, radiations…)
- T-ADN (insertion aléatoire de mutants dans le génome provenant de bactéries)
comment se produisent les mutations ciblées ? (3)
- recombinaison homologue ciblée
- extinction de gène
- autres techniques (CRISPR-cas9, Zinc finger, TELEN…)
décrire une recombinaison homologue ciblée (3)
- gène de sélection (marqueur) synthétisé avec des bordures spécifiques à un gène dans le génome
- introduit dans la cellule
- partie homologue au gène ciblé va recombiner avec le marqueur (tue le gène spécifique)
décrire une extinction de gène (3)
- introduit un ARN interférent qui sera coupé par une protéine
- génère des fragments spécifiques aux fragments à tuer
- fragments se lient à un complexe de protéine qui va cliver la molécule d’ARN
quelles sont les 2 approches génétiques pour déterminer la fonction d’un gène ?
- classique
- inversée
décrire la génétique classique
part du phénotype pour aller vers le gène : cherche à étudier un gène responsable d’un phénotype
==> doit identifier les mutations qui affectent le phénotype
décrire la génétique inversée
part du gène pour comprendre sa fonction : cherche à comprendre la fonction des gènes donnés par l’observation des mutants
pourquoi la microscopie est-elle la technique la plus importante pour comprendre le développement ?
permet de voir les changements spatio-temporels des cellules
quel est le microscope le plus utilisé en développement et le décrire
microscope confocal : microscope à fluorescence avec une faible profondeur de champ, permet de faire des sections optiques et une reconstitution en 3D
que sont les GFP et que permettent-elles
protéine de fluorescence
permettent une résolution spatiale et temporelle : visualiser les cellules en temps réel sans tuer l’organisme
comment faire la localisation des protéines avec les GFP ?
doit fusionner la protéine ou le promoteur cible à la GFP
donner 2 techniques pour regarder la croissance et le développement en temps réel
- lineage tracing (traçage de lignée cellulaire)
- live-imaging
définir le lineage tracing
déterminer l’origine de tissus en établissant la correspondance entre des cellules individuelles à un stade de développement et leur descendance à des stades ultérieurs (colorant ne se déplace pas entre cellules : retrouve un secteur marqué)
définir le live-imaging
utilisation d’un microscope confocal pour suivre la croissance en temps réel (fait des images du tissu à des intervalles de temps spécifiques puis obtient une image 3D : peut trouver la cellule mère qui donne naissance aux cellules filles et calculer la croissance du tissu à partir de 2 images)
==> permet de regarder le comportement de cellules individuelles pour tout l’organe de façon quantitative
