Cours 4 - Prolifération, différenciation et migration (complet) Flashcards
Décrire la migration nucléaire interkinétique
Déplacement du noyau des cellules du tube neural de l’intérieur (côté ventriculaire) du tube neural vers l’extérieur pour se répliquer, puis retour vers l’intérieur
1) G1 : noyau près surface ventriculaire
2) S : migration vers surface externe, réplication ADN
3) G2 : cellule augmente de taille, migration vers surface ventriculaire
4) M : rétraction connexions avec surface externe et division
Décrire la technique de marquage rétroviral
Un rétrovirus marqué donne son matériel génétique à cellule cible.
- Peut slm infecter cellules dans cycle cellulaire (pas post-mitotiques)
- Marque toute la descendance de la cellule initiale aussi
Quelles sont les deux modifs qu’on doit donner au rétrovirus dans la technique de marquage éponyme?
1) Marquage par protéines non exprimées dans neurones ou glies
2) Incapacité de se répliquer dans cellule (pour pas se propager à d’autres, slm suivre une lignée)
Décrire les techniques de marquage à la 3H-thymine et de Brdu birthdating
Même principe pour les deux (3H-tymine radioactive, Brdu non radioactif)
Incorporation marqueur par cellule en cycle cellulaire, quantité de marqueur se dilue à mesure des divisions cellulaires.
Neurone post-mitotique cesse de se diviser, donc aura concentration fixe de marqueur, qu’on peut utiliser pour déterminer moment de naissance.
Différentier la division symétrique de l’asymétrique, et donner un exemple dans le contexte du cours
Symétrique : division produit deux cellules filles identiques
Ex. cellule progénitrice se divise en deux autres progénitrices
Asymétrique : division produit deux cellules filles différentes
Ex. cellule progénitrice se divise en une autre progénitrice et un neurone post-mitotique
Vrai/Faux : durant prolifération, longueur du cycle cellulaire augmente d’un coup
Partiellement vrai, elle augmente progressivement
Décrire les trois phases de la prolifération
1) Expansion : divisions symétriques générant 2 cellules progénitrices, pour augmenter leur nombre
2) Intermédiaire : divisions symétriques diminuent, divisions asymétriques produisant autre progéniteur et neurone post-mitotique commencent
3) Neurogenèse : pool progéniteurs stable, pas en expansion. Divisions asymétriques augmentent. À la fin, majorité des cellules sont différenciées en post-mitotiques
Quels facteurs moléculaires intrinsèques contribuent à l’allongement du cycle cellulaire lors du développement?
Les cyclines/Cdk, qui ont une activité kinase, et leurs inhibiteurs p21 et p27, qui sont exprimés dans le dernier cycle mitotique du progéniteur, l’amenant à quitter cycle cellulaire et se différencier.
Que se passerait-il si on avait un organisme muté pour p27 (surexpression ou inhibition)
Soit on sort trop tôt du cycle cellulaire (surexpression) soit trop tard (inhibition).
Inhibition :
- Diminution formation neurones pendant phase intermédiaire
- Augmentation neurones nés tardivement
Surexpression :
- Diminution du nombre de neurones
Donner tous les facteurs/signaux extrinsèques régulateurs de cyclines et décrire leur rôle
- Mitogènes (Wnt et Shh) : induit prolifération progéniteurs stades plus tardifs développement
- TGFb : active p27, donc arrêt de prolifération
Schématiser et expliquer le mécanisme de cycline D-Cdk 4/6 en conjonction avec E2F et Rb
Voir diapos 24 et 29
Vrai/Faux : les mitogènes sont des facteurs intrinsèques de régulation du nombre de neurones et glies produits par progéniteurs
Faux, extrinsèques, pcq sont extérieurs à cellule
Vrai/Faux : un progéniteur multipotent peut se différencier en plusieurs types de cellules différentes, alors qu’un unipotent, par exemple, ne peut qu’en un seul type
Vrai
Vrai/Faux : la potence (capacité à donner des types cellulaires différents) d’un progéniteur diminue dans le temps
Vrai
Nommer tous les facteurs extrinsèques de la restriction progressive de la potence des progéniteurs
FGF (neurones), BMP/Notch/CNTF (astrocytes), PDGF (oligodendrocytes)
Schématiser très brièvement voie de signalisation à l’origine des astrocytes
Voir diapo 39 (important d’inclure Notch, CNTF et BMP)
Nommer tous les facteurs intrinsèques de la restriction progressive de la potence des progéniteurs
- Méthylation des gènes, facteurs de transcription
Quel est l’effet d’une méthylation sur un gène?
Diminution ou arrêt complet de l’expression (dans notre cas précis, désactive GFAP)
Décrire le mécanisme d’inhibition latérale dans le développement astrocytaire
Même mécanisme Notch/Delta/As-c que dans différenciation en neuroblastes, mais avec autres gènes proneuraux (Mash1, Neurogenin, Olig1/2 au lieu de bHLHs)
Deux conséquences :
- Cellules voisines à celles exprimant gènes proneuraux maintiennent leur statut progéniteur par l’action de Notch et hes,
- Cellules exprimant gènes proneuraux se différencient en astrocytes (par activation transcription NF1A et déméthylation GFAP)
Quelles seraient les conséquences d’une inhibition/surexpression de Notch sur le développement astrocytaire?
Inhibition :
- Différenciation prémature progéniteurs en neurones
- Diminution nombre astrocytes
Surexpression :
- Pas de différenciation de progéniteurs en neurones, restent progéniteurs ou deviennent astrocytes
- Augmentation astrocytes
Vrai/Faux : oligodendrocytes produits dans toutes régions tube neural, alors qu’astrocytes slm dans région ventrale
Faux, c’est l’inverse, oligodendrocyte slm dans ventral, alors qu’astrocytes partout
Schématiser le développement oligodendrocytaire dans le tube neural ventral, donner les facteurs importants et expliquer
Voir diapo 48
Comparer l’histogenèse du cortex cérébral dans l’axe latéral et radial, reconnaître ces axes sur un schéma
Latérale : neurones organisés en 6 couches
Radiale : neurones disposés en colonnes fonctionnelles
Décrire les phases de l’histogenèse du cortex en conjonction avec schéma diapo 55
Phase I : cellules progénitrices apicales (surface ventriculaire du tube neural) donnent naissance aux neurones et glies
Phase II : apparition neurones de la couche “pre-plate”, avec cellules de Cajal-Retzius et de la zone intermédiaire
Phase III : accumulation de neurones post-mitotiques dans plaque corticale, 4 couches
ATTENTION : toutes ces phases ont lieu dans le tube neural!
Qu’est-ce qu’il y a de spécial avec les cellules progénitrices de la couche intermédiaire par rapport à celles de la couche ventriculaire?
Continuent à subir des divisions supplémentaires après avoir quitté zone ventriculaire. Elles migrent légèrement vers zone sous-ventriculaire et peuvent se diviser jusqu’à trois fois.
Expliquer l’hypothèse de l’unité radiale
Neurones de la même lignée migrent par ordre de naissance le long des fibres radiales de leur progéniteur, pour s’installer dans la même colonne au niveau du cortex.
Unité radiale est donc une colonne de neurones radialement alignés provenant tous de la même cellule progénitrice.
Vrai/Faux : cellules progénitrices apicales de zone ventriculaire et cellules gliales radiales sont les mêmes
Vrai
Nommer les deux types de migration neuronales (selon axe)
Radiale : dans l’axe radial (de surface ventriculaire à surface piale)
Tangentielle : dans l’axe latéral
Quelles cellules produisent la Reelin?
Les cellules de Cajal-Retzius proche de la surface piale
Décrire le rôle attractif/répulsif de la protéine Reelin et les mécanismes impliqués
Attractif : signal qui attire les neurones vers les cellules de Cajal-Retzius proche de la surface piale
Répulsif : signal qui ordonne aux neuroblastes de former nouvelle couche corticale
Mécanisme ;
1) Reelin lie récepteurs VLDLR et APOER2
2) Activation de Disabled 1 (Dab1) par phosphorylation
3) Activation conjointe de Cullin 5, qui cible Dab1 vers protéasome pour qu’elle soit dégradée (rétroaction négative)
4) Dab1-P active complexe messager
5) Complexe messager (Crk-C3G-Rap1) favorise interactions neurones en migration-cellules de Cajal
Voir schémas diapo 68
Vrai/Faux : le cytosquelette n’est pas ciblé par les molécules comme Reelin pcq ne participe pas à la migration cellulaire
FAUX, cytosquelette essentiel au déplacement neurone le long de son progéniteur. Cytosquelette aide à projeter la membrane vers la direction cible, puis transloquer le noyau et le cytoplasme.
Quelle pathologie est causée par une mutation de Reelin et/ou VLDLR? Décrire
Lissencéphalie avec hypoplasie du cervelet : hypoplasie (développement insuffisant) cérébelleuse sévère, retards de développement et épilepsie
Quelle pathologie est causée par une mutation de Lis1? Décrire
Lissencéphalie - cerveau lisse : circonvolutions absentes ou diminuées, épaississement cortical, surface cérébrale lisse, retards psychomoteurs et épilepsie
Quelle pathologie est causée par une mutation de Dcx? Décrire
Hétérotopie de bande sous-corticale : bandes de matière grise interposées dans substance blanche, entre cortex et ventricules latéraux, déficience intellectuelle et épilepsie sévère (hommes) ou modérée (femmes)
Quelle pathologie est causée par une mutation de Filamin? Décrire
Hétérotopies périventriculaires : populations de neurones ectopiques (pas à sa place habituelle) à côté des ventricules, mort (hommes), deux mosaïques cellulaire (femmes)
