DMEP - Modèles végétaux Flashcards
Quelles sont les 3 grandes avancées scientifiques permises par les plantes?
- Base de la génétique (Mendel - Pois)
- Coévolution (Darwinism -Orchidée/Papillons)
- Identification des Loci génétiques ( Barbara McClintock- Transposons)
Qu’est-ce que la totipotence?
La propriété d’une cellule à se différencier en n’importe quelle cellule spécialisée et régénérer un individu complet
Qu’est-ce que la pluripotence? et l’unipotence?
Pluropotence : la cellule est capable de se différencier en un certain nb de cellules formant un organe/un tissu.
EX : Meristème caulinaire/racinaire (primaire)
Unipotence : la cellule ne peut se différencier qu’en un nombre très limité de cellules formant un tissu.
EX : Méristème médullaire (secondaire)
Qu’est-ce qu’une culture en condition axéniques?
= milieu stérile dès la naissance.
Passe par la désinfection de l’explant, le plan de travail, les outils…
Qu’est-ce que la callogénèse?
L’obtention d’un cal = amats de cellules indiférenciées/dé-différenciées
Cela peut s’obtenir en cultivant des explants avec certaines hormones.
Ou cela peut se produire naturellement lors de la cicatrisation d’une plante.
Comment obtenir une suspension cellulaire à partir de Cals?
En mettent les Cals en présence d’enzymes (Pectinases et cellulases) qui vont lyser la paroi végétale pecto-cellulosique.
= obtentions de protoplastes
Que sont les protoplastes?
Cellules végétales sans paroi, obtenues expérimentalement par digestion de la paroi pectocellulosique.
Que sont les Auxines et Cytokinines?
Ce sont des phytohormones.
Leur ratio va déterminer la différenciation des cellules (caulogénèse, rhizogénèse, embryogénèse somatique)
Caulo : majorité Cytokinines
Rhizo : majorité Auxines
Quelle est la différence entre organogénèse directe et indirecte?
Organogénèse directe :
Caulogénèse et Rhizogénèse se font directement à partir de l’explant.
Organogénèse indirecte :
Les cellules de l’explants sont dédifférenciées en Cals puis ont lieu la caulogénèse et rhizogénèse.
Comment faire une embryogénèse somatique directe? Indirecte?
Cela peut se faire à partir des anthères ou d’un explant. Avec un certain ratio d’Auxine/cytokine il va y avoir formation d’embryons somatiques.
L’embryogénèse indirecte se fait à partir des Cals
Comment la plante peut-elle se développer/peut-on obtenir de nouveaux plantules?
à partir de :
-bourgeau axillaires
- MAC (Méristème apical caulinaire)
- embryon zygotique
Quelle est la différence entre embryon zygotique et somatique ?
Embryon zygotique : obtenu à partir de reproduction sexuée (graine)
Embryon somatique : sans fécondation/repro sexuée.
Se développe à partir d’explant (embryogénèse somatique directe) ou de cals (embryogénèse somatique indirecte)
Qu’est-ce que l’androgénèse?
forme de reproduction quasi sexuée dans laquelle un mâle est la seule source du matériel génétique nucléaire de l’embryon. Les femelles produisent des oeufs sans noyau et l’embryon se développe à partir du gamète mâle après la fécondation.
Cela produit des plantules haploïdes.
La diploïdie peut être induite par la colchicine
Qu’est-ce que la colchicine ?
Substance obtenue à partir de Crocus induisant la polyploïdie.
à quoi sert de cultiver des plantes in vitro?
- Obtenir des individus sans passer par la fécondation = clones
- modèle génétique/biochimique simple pour étudier la division cellulaire, différenciation, dé-différenciation
- Transformations génétiques/mutation (OGM)
- Obtenir des hybrides par fusion de protoplastes
Quelles sont les conditions nécessaires pour la culture de cellules végétales in vitro?
- Conditions axéniques
- pH ( 5-5.8)
- Saccharose
- Sels minéraux (Murashige-Skoog)
- Phosphate (KH2PO4)
- Vitamines ( Myo-inositol, thiamine)
- Auxines synthétiques (2,4-D)
- Milieu hypertonique/isotonique par rapport aux cellules
- Agitation constante (pour éviter sédimentation et permette oxygénation)
Quels sont les avantages de la culture in vitro de plantes?
Les inconvénients?
- Obtention d’une gde qt de matériel rapidement
- cycle complet en 13-15h
- modification facile du milieu de culture
- homogène modèle, simple
pb :
Perte de certaines caractéristiques : régulation des divisions, organogénèse, différenciation..
Quelles sont les caractéristiques qu’un organisme modèle doit posséder?
- Fond génétique connu/homogène
- Manipulation/obtention facile
- Reproduction facile/rapide
- Adaptable au + gd nb de questions possible
- Facilité de confrontation (analyse stat) des résultats
Donnez 3 exemples d’organismes modèles
- Arabidopsis thaliana
- Riz
- Peuplier
Quels sont les avantages de l’Arabidopsis comme modèle?
Ses inconvénients,
(+)
- Culture et obtention facile
- Plusieurs génération/an
- Fond génétique connu, petit génome
- Peu de séq. répétées
- mutagénèse, transgénèse facile
(-)
- Pas représentative de toutes les plantes
- Taille réduite (difficulté des dissections)
- Manques de certaines fonctions (tubercules, bulbes…)
Expliquez ce qu’est est comment est utilisé Agrobacterium Tumefaciens?
Il s’agit d’une bactérie du sol.
Sa virulence est due au plasmide Ti (=Tumor Inducing).
Une partie de ce plasmide est l’ADN-T (de transfert) qui est transféré de la bactérie vers la plante et induit la formation de galles.
Ce principe permet de produire des plantes génétiquement modifiées
Comment réaliser une mutagénèse ou transgénèse chez arabidopsis?
Mutagénèse (=provoquer une mutation):
- par agent chimique (ex: EMS)
- insertionnelle
Transgénèse :
- par Agrobacterium tumefaciens
- Electroporation de protoplastes
- Biolistique (bombardement de microparticules )
Qu’est-ce qu’une plante ligneuse?
Donnez un organisme modèle.
Une plante produisant beaucoup de lignine (constituant du bois).
En opposition aux plantes herbacées qui en produisent beaucoup moins et fanent quand elles sèchent.
Organisme modèle : Peuplier
Donnez les caractéristiques du Peuplier comme organisme modèle?
- cycle court (de graine à floraison, environ 7 ans)
- Petit génome
- transgénèse possible
- Culture in vitro possible
Inconvénient :
- Mutagénèse impossible (trop long pour attendre les descendants F1, F2…)
Comment utilise-t-on la pervenche de madagascar?
Elle contient deux molécules (Vinblastine et Vincristine) qui ont des propriétés anti-tumorales pour la leucémie, Hodgkins et tumeurs solides.
Pb : très faible qt dans la plante (0.5gramme par tonne de poids frais)
Solution :
Développer des Cals, en faire des suspensions cellulaires et les cultiver en bioréacteur pour extraire de grande quantité de ces molécules.
à quelle phase du cycle cellulaire les chromosomes s’alignent le long de l’équateur?
Métaphase
Donnez les étapes de la division cellulaire
- Interphase
- Prophase (condensation chromatine, polymérisation µtubules)
- Métaphase (alignements chromosomes à l’équateur)
- Anaphase ( séparation/migration des chromosomes le long des fuseaux mitotiques)
- Télophase (dvpt d’une nouvelle envelope nucléaire, décondensation, allongement de la cellule)
- Cytokinèse (Séparation de la cellule en 2 cellules filles)
