Biotech : Culture de cellules végétales Flashcards
Quel est le double intérêt des culture de cellules végétale en agri et horticulture ?
- µproparagtion
- Eradiquer les maladies
Qu’est-ce que la µpropagation ?
Subdiviser le plantes et les remettre en cultures
Quels sont les objectifs de la culture cellulaire (agriculture et médecine) ?
- Product° à grande échelle de métabolite secondaires
- Effectuer des biotrnsformation
En quoi consistent les biotransformations ?
Utiliser l’équipement enzymatique de la plante pour transformer des substrats en produite
Quelle est la technique générale de culture des cellules végétales ?
Explant → stérilisation → Cal → Isolation des cals → mise en suspention
Que sont les cals ?
Masse cellulaire indifférenciée
Comment obtient on des cals ?
Si le milieu est bien choisit → semis solide → Cals à la surface de celui-ci
Principale différence entre la fermentation et la culture cellulaire végétale ?
Pas de fermenteur mais des bioréacteur → besoin en O
Quels sont les choix devant être fait pour sélectionner et préparer l’explant ?
- Réactivité : division cell rapide
- Influence de la saison → modifiable (T°, lumière…)
- Absence de contamination
Quelles sont les parties les plus réactives des plantes (meilleurs explants) ?
Partie jeune de la plante → Feuilles ou Racines
Quels sont les deux objectif de l’explant ?
→ 2 objectifs
* Créer une culture de masse
* Exploiter cette culture de masse →production ou transformation de produits
Quelles sont les deux formes des cellules dans les deux étapes de la culture cellulaire ?
1) Cellules indifférenciées → division rapide
2) Cellules différenciées →division ralentie
Comment se fait la préparation de l’explant ?
- Préstérilisation
- Stérilisation
- Rinçage (x5)
- Scarification de l’explant
- Mise en culture (1 à 5 semaine)
Condition de mise en culture des explant ?
→ 1 à 5 semaine
→ 25°C
→Obscurité
Pourquoi les explant sont ils mis en culture dans l’obscurité ?
Pour ne pas réaliser la photosynthèse → amènerais une différenciation
Comment se fait la préstérilisation ?
Trempage de la feuille dans l’éthanol
Comment se fait la stérilisation de l’explant ?
- Solution d’ATB
- Eau de javel (hypochlorite de sodium)
- Eau oxygénée (H2O2)
- Solution de nitrate d’Ag
A quoi sert la scarification ?
- Eliminer la nécrose par stérilisation
- Apporter une réaction de cicatrisation → division cell amorcée
Rôle du milieu de culture dans la production du cal ?
Primordial !!
Composition du milieu de culture des cals ?
- Sels miné
- Substances organiques (glucide)
- Régulateurs de croissance
- Produits naturels complexe
Quels sont les régulateurs de croissances utilisés dans la cultures des cals ?
- Auxines
- Gibbérellines
- Cytokinines
Un milieu ou on diminue l’auxine donne…
Apparition de tige
Un milieu ou on diminue les cytokinines donne…
Des racines
Un milieu sans auxine donne ….
Un arrêt de la division cellulaire
Comment se fait la subculture ?
Isolation du cal → subdivis° et remise en culture → prolifération cellulaire
→ Repiquages
Temps entre deux repiquages ?
2 mois
Comment obtient on des cellules en suspension ?
Dissociation des cals → cellules isolée → filtration → agitation (milieu liquide)
Comment est réaliser la dispersion des cals ?
Méthodes mécaniques d’agitation en milieu liquide
Différence entre le temps de division d’un µorganisme et des cellules végétales ?
Beaucoup plus long avec les cellules végétales → risque de contamination
Différence entre la taille des µorganisme et des cellules végétales ?
Végé → beaucoup + importante → Vacuoles + pression importante
Difficulté lors de l’agitation des cellules végétales ?
Sédimentation rapide mais sensibles aux cisaillements → si agitation trop forte → éclatent
Isolation des métabolites secondaire chez les cellules végé ?
Stockés dans vacuoles → isolation risquée et couteuse
Cinétiques de la croissance des cellules végétales ?
- Phase de latence initiale
- Phase de croissance exponentielle
- Phase de plateau
- Phase de déclin
A qui sert la connaissance des phases de croissance cellulaires végé ?
Changer le milieux au bon moment
Quelles sont les différentes méthodes d’estimation de croissance des cellules végétales ?
- Estimation poids sec / poids frais
- Numération des cellules
- Estimation de la viabilité
- Estimation index mitotique
Quelles sont les application de la culture de cellules végétales ?
- Récupération des métabolites II
- Biotransformation
Quels sont les rôles des métabolites secondaires ?
- Défense
- Toxique
- Adaptation
→ Propriétés exploitables en médecine, industrie, parfum, cosmétique…
En culture végétale, comment est rendu optimale et rentable la prolifération des cellules et l’acquisition de caractères différenciés ?
Utilisation de deux bioréacteurs en bioréacteur continu
Quels sont les bioréacteurs utilisés dans la culture des cellules végétale ?
- Bioréacteur de masse
- Bioréacteur de production
Utilisation d’un bioréacteur de masse ?
Prolifération des cellules avec un milieu de culture adapté à la division cellulaire
Utilisation d’un bioréacteur de production ?
Production permettant la différentiation des cellules et donc la production des substance d’intérêt
Principe des bioréacteur en système continu ?
Temps nécessaire à la production (réacteur 2) permet de reconstituer la biomasse dans le réacteur 1 sans interrompre la culture
Quand utilise-t-on les bioréacteurs continu ?
Lorsqu’on ne peut pas les synthétiser chimiquement
Comment se fait l’estimation de l’index mitotique
- Coloration du noyau
- Estimation au µscope du nm de noyaux en division
- Rapport au nombre total de noyaux comptés
Relation entre l’index mitotique et la croissance des cellules ?
+ l’index est élevé + les cellules sont en phase de croissance
Quelles sont les applications de la culture de cellules végétales ?
Domaine industriel → production de composés d’intérêts thérapeutique :
* Récupération métabolites secondaire
* Biotransformation
Que produisent les cellules végétales en industrie ?
Métabolites : primaire ou secondaire
Rôles des métabolites secondaire ?
- Rôle défense → action active + toxique
- Rôle d’adaptation
Quels sont les métabolites qui permettent l’adaptation du végétal dans l’environnement ?
- Filtres solaire
- Piégeurs de radicaux libres
Quels sont les domaines où les métabolites secondaires sont exploitables ?
- Médecine
- Industrie du parfum
- Cosmétique
Quel est le problème des métabolites secondaires des cellules végétales ?
Leur localisation intra-vacuolaire → nécessite destruction de la culture
A quoi s’intéresse-t-on quand on s’intéresse à la biotransformation ?
A l’équipement enzymatique
Importance de l’équipement enzymatiques dans la culture des cellules végétales ?
Chargée de transformer un substrat en un produit d’intérêt
Que se passe-t-il dans les bioréacteurs ?
Le substrat est censée pénétrer les cellules
Quelles sont les contrainte de culture dans un bioréacteur ?
- Choisir un substrat compatible et non toxique
- Pouvoir isoler le produit en fin de réaction
Variante de la biotransformation ?
- Enzymes isolées + immobilisées matrice
- Ajout des substrats compatibles
Quel est le problème avec les parois pectocellulosiques retrouvées dans les cellules végétales ?
Obstacle à l’insertion des gènes = transgénèse
Comment faciliter la transgénèse des cellules végétales ?
Fabrication de protoplastes
Que sont les protoplastes ?
Cellules végétales dépourvues de parois
Comment fabrique-t-on des protoplastes ?
- “Sucre” à l’extérieure de la cellule → vide de son eau
- Digestion de la parois par des pectinases
