Cours 15 - Introduction aux cellules souches Flashcards
Deux issues pour les cellules souches
Auto-renouvellement (copie)
Différenciation (spécialisation)
Propriétés des cellules auto-renouvelées
- Non-spécialisée
- Peut se renouveler et se différencier
Rôle de la différenciation
Remplace les cellules mortes ou endommagées
Rôle de l’auto-renouvellement
Maintient le pool de cellules souches
provenance des cellules souches embryonnaires
Masse cellulaire interne du blastocyste
Condition d’existence des CSE en tant que telles
in vitro
4 types de cellules souches
- Totipotent
- Pluripotent
- Multipotent
- Unipotent
Cellule totipotente:
tous les types de cellules spécialisées dans le corps et du placenta
Cellule pluripotente
tous les types de cellules spécialisées dans le corps
cellule multipotente
plusieurs types de cellules spécialisées, mais pas tous les types
cellules unipotentes
un seul type de cellules spécialisées
CSE type de cellule souche
Pluripotente
Cellules souches tissulaires type de cellule
Multipotent
cellules souches spermatogoniales type
Unipotentes
Zigote type de cellule
Totipotent
2 éléments clés du paysage de waddington
- Directionalité de la différenciation cellulaire
- Irréversibilité de la différenciation cellulaire
Pté épigénétiques font référence à:
mécanismes non génétiques qui confèrent des modifications stables de l’identité des cellules
Plasticité des cellules def
capacité des cellules à changer leur identité
Propriétés des régulateurs maîtres de l’id cellulaire et sont des …
- Contrôlent positivement ou négativement l’expression d’autres gènes
- Spécifiques pour certains gènes
Facteurs de transcription
Rôle des facteurs de transcription
Définissent l’id des cellules et la transition d’une id à l’autre
Métaplasie
Différenciation d’un type de cellule en un autre
Que se passe-t-il si on exprime tous les FT maître de B dans A
une fraction des cellules A vont se transformer en cellules B, après un laps de temps qui varie beaucoup d’une cellule à l’autre
Heterochromatine
condensés, difficiles d’accès pour les facteurs de transcription
Facteurs de transcription pionniers (2 ptés)
- Se lient seuls au nucléosome
- Se lient avant d’autres FT
Comment se lient la majorité des FT au nucléosome
En coopérant avec d’autres FT
Rôle de la chromatine dans Waddington
Définit la hauteur des collines et la pente
3 types de cellules souches
- cellules souches embryonnaires
- Cellules souches adultes
- cellules souches pluripotentes induites
Origine des CSE
masse cellulaire interne du blastocyte
Potentiel de différenciation des CSE
Tous les types possibles de cellules spécialisées
Organisation de la chromatine dans le CSE et conséquence
- bcp de chromatine ouverte
- bcp d’enzymes qui remodèlent la chromatine
=> plasticité élevée
CSE caractérisées par:
Domaines bivalents de chromatine, marques d’histones actives et inactives
Défi des CSE, elle forment des…
tératocarcinomes lorsqu’elles sont injectées à des souris adultes :
Tumeurs qui contiennent plusieurs types de cellules différentes
3 applications actuelles des CSE
o Modèles de souris knock-out et transgéniques
o Modèle pour étudier les mécanismes de développement et différentes maladies, l’auto-renouvellement et la différenciation des cellules souches
o Toxicité et criblage de médicaments à l’aide de modèles in vitro physiologiquement pertinents dérivés de CSE
Mécanisme de génération de souris génétiquement modifiées
- Sélection des cellules exprimant le gène X
- Injection des cellules dans le blastocyste
- Implantation dans l’utérus
- Test de présence du gène X
- Croisement des la descendance hétérozygote pour obtenir des souris homozygotes
Ou se trouvent les cellules souches ? (8)
- Surface de l’œil
- Cerveau
- Peau
- Sein
- Intestin
- Testicules
- Muscles
- Moëlle osseuse
Potentiel des CSE
Types spécialisés de cellules sanguines
iPS def
Cellules souches pluripotentes induites, cellule adulte reprogrammée en cellules iPS
Potentiel des iPS
Tous les types possibles de cellules spécialisées
Reprogramming en iPS grâce à…
3/4 FT: OCT4, KLF4, SOX2, c-MYC
Comment les FT induisent le reprogramming ?
Forment un réseau qui stimule leur propre expression
Induction du gène Nanog essentielle
Rôle des cellules souches dans:
o Pendant l’embryogenèse
o Pour l’homéostasie des tissus régénératifs
o Pour réparer les tissus après une blessure
o Dans le développement du cancer
Cellules souches confrontées à des obstacles:
o CSE rares
o marqueurs spécifiques pas toujours disponibles
o Des systèmes pour étudier leur activité in vivo et in vitro ne sont pas toujours disponibles ou fiables
o Difficulté à cultiver les cellules souches adultes et à contrôler la différenciation des cellules souches pluripotentes (CSE, iPS) in vitro
o De nombreux mécanismes ne sont pas encore élucidés
o Utilisation in vivo à des fins thérapeutiques : problème de survie, rejet, formation de tumeurs, qualité de l’intégration fonctionnelle dans le tissue hôte
2 types de clonage
- Clonage reproductif pour faire 2 individus identiques
- Clonage moléculaire pour étudier ce que fait un gène
Fonctionnement clonage reproductif
Extraction du noyau, et on le met dans un ovocyte sans noyau
Progéniteurs engagés (type, caractéristiques)
- Multipotents
- Se divisent
pas d’auto-renouvellement
Cellules spécialisées (caractéristiques)
- Assurent les fonctions tissulaires
- Ne se divisent généralement pas
3 types spécifiques de cellules souches
Cellules souches hématopoïétiques
Cellules souches neurales
Cellules souches intestinales
2 types de différenciation
Discrète et continue
4 caractéristiques de la niche
- Emplacement et architecture définis
- Interactions biochimiques de cellules souches-niche
- Interactions physiques avec les cellules de soutien
- Protège les cellules souches de la différenciation et régule leur renouvellement
4 destins des cellules souches dans la niche
Quiescence
Division d’auto-renouvellement symétrique
Division d’auto-renouvellement asymétrique
Division de différenciation
3 mécanismes du contrôle de la taille du pool de cellules souches dans la niche
Homéostasie
Expansion
Épuisement
