Embryologie 7 - Oligny

Question 1

Que permet la transcription des gènes HOX chez les vertébrés?

Answer 1

Segmentation caudo-céphalique des embryons des vertébrés

Question 2

Où débute et termine la transcription des gènes HOX? À ces endroits, précisez quels gènes HOX seront exprimés.

Answer 2

Débute au pôle céphalique (3’) avec la transcription des gènes HOX-A1, HOX-B1 et HOX-D1 et se termine au pôle caudal (5’) de l’embryon avec la transcription de TOUS les gènes HOX des 4 complexes homéotiques

Question 3

Vrai ou faux. HOX-A1 est plus semblable, moléculairement, à HOX-A2 que HOX-B1.

Answer 3

Faux. Les gènes HOX issus d’un même gène primordial sont moléculairement plus semblables entre eux, que des gènes HOX appartenant à un même complexe homéotique.

Question 4

Comment évolue la concentration d’acide rétinoïque du pôle céphalique au pôle caudal?

Answer 4

Augmente

Question 5

À compléter: Plus on avance vers le pôle caudal de l’embryon du vertébré, plus les gènes HOX nécessitent des concentrations 1)_______ d’acide rétinoïque pour être activés.

Answer 5

Élevées

Question 6

Que s’est-il passé au complexe homéotique primordial au cours de l’évolution? Combien de gènes contenait-il originalement?

Answer 6

Le complexe homéotique primordial, qui contenait 8 gènes homéotiques, s’est dupliqué et remanié pour former 4 complexes homéotiques différents (HOX-A à D) sur 4 chromosomes différents contenant chacun 9 à 12 gènes HOX.

Question 7

Pour quoi codent les gènes homéotiques?

Answer 7

Pour des facteurs de transcription appelés homéoprotéines

Question 8

Que contiennent les homéoprotéines en particulier?

Answer 8

Un homéodomaine

Question 9

Qu’est-ce que l’homéodomaine d’une homéoprotéine?

Answer 9

Séquence de 60 AA fortement conservée à travers l’évolution et qui est encodée par une séquence de 180 nucléotides

Question 10

Quel est le rôle de l’homéodomaine?

Answer 10

Contrôle la liaison de l’homéoprotéine à l’ADN, càd que des petites différences au niveau des AA de l’homéodomaine vont déterminer quelles séquences d’ADN seront reconnues et liées.

Question 11

Vrai ou faux. Les facteurs de transcription n’ont pas tous une action activatrice sur le promoteur d’un gène: elles peuvent l’inhiber.

Answer 11

Vrai

Question 12

À compléter: Les facteurs de transcription peuvent soit 1)_____ ou 2)______ les promoteurs des gènes. C’est l’effet cumulatif de l’ensemble des facteurs de transcription qui déterminera l’3)________ de la transcription, allant de l’4)_______ à l’5)_______.

Answer 12

1) Activer
2) Inhiber
3) Intensité
4) Absence
5) Extrême

Question 13

Expliquez l’homologie entre les gènes HOX.

Answer 13

Les gènes HOX issus d’un même gène primordial sont plus homologues entre eux que des gènes HOX appartenant à un même complexe HOX.

Question 14

Vrai ou faux. Les gènes HOX issus d’un même complexe primordial ont une action souvent interchangeable, d’où la redondance.

Answer 14

Faux, il s’agit des gènes issus d’un même gène primordial qui ont une action souvent interchangeable.

Question 15

Pourquoi dit-on que certains des gènes HOX sont redondants?

Answer 15

Parce que les gènes HOX issus d’un même gène primordial ont souvent une action interchangeable

Question 16

Qu’entraîne toute mutation à un gène homéotique? Donnez un exemple chez la drosophile.

Answer 16

Entraîne le remplacement d’un segment corporel par un autre
Ex. chez la drosophile, une mutation à un gène homéotique fera en sorte que les antennes seront remplacées par des pattes

Question 17

Vrai ou faux. SHH et BMP sont des morphogènes.

Answer 17

Vrai

Question 18

Expliquez la segmentation dorso-ventrale du tube neural.

Answer 18

La sécrétion de SHH par la notochorde et les cellules ventrales du tube neural ainsi que la sécrétion de BMP par les cellules dorsales du tube neural contrôlent la segmentation dorso-ventrale de l’embryon

La concentration de ces 2 morphogènes va entraîner la différenciation des cellules du système nerveux primitif en 7 types de neurones distincts en stimulant l’expression de gènes contrôleurs maîtres dans 7 segments différents du tube neural

Question 19

Expliquez la formation de l’arbre broncho-alvéolaire.

Answer 19

1. Agrégat de cellules mésenchymateuses sécrète du FGF10 qui stimule la prolifération cellulaire de l’extrémité du bourgeon épithélial
2. Cellules épithéliales vont sécréter du SHH qui va inhiber la sécrétion de FGF10 par l’agrégat de mésenchyme, ce qui va le scinder en 2 agrégats indépendants
3. Les 2 agrégats mésenchymateux vont sécréter du FGF10 qui va stimuler la prolifération cellulaire de l’extrémité du bourgeon épithélial de façon indépendante, ce qui va générer 2 branches et ainsi de suite jusqu’à la formation de l’arbre broncho-alvéolaire

Question 20

Quel morphogène est impliqué dans la segmentation dorso-ventrale du tube neural et la formation de l’arbre broncho-alvéolaire?

Answer 20

SHH

Question 21

Quelle est la conséquence d’une mutation au gène HOX-D13?

Answer 21

Polydactylie et syndactylie au 5e doigt et orteil

Question 22

Quelle est la conséquence d’une mutation au gène HOX-A13?

Answer 22

Brachydactylie (doigts trop courts)

Question 23

Décrivez toutes les interactions cellulaires vues en classe.

Answer 23

1. Contact direct: un signal sur la membrane plasmique d’une cellule va interagir avec son récepteur sur la cellule cible
2. Synapse
3. Stimulation paracrine: une cellule sécrète un signal qui va diffuser et interagir avec les récepteurs des cellules adjacentes qui, elles, font partie d’un différent type de cellules
4. Stimulation autocrine: une cellule sécrète un signal qui va diffuser et interagir avec les récepteurs sur les cellules adjacentes qui, elles, font partie d’un même type de cellules
5. Stimulation endocrine: les hormones sécrétées sont libérées dans la circulation et vont interagir avec les récepteurs nucléaires ou membranaires des cellules cibles à distance
6. Stimulation jonctionnelle: les jonctions communicantes (= jonctions GAP) permettent l’échange de petites molécules et ions + couplage électrique coordonné entre cellules adjacentes
7. Exosomes: vésicules qui peuvent contenir des protéines, miRNA et ARNm; essentiels à la communication croisée entre la mère et l’embryon ou foetus, que ce soit de façon paracrine ou à distance
8. Chimiotaxie: les sémaphorines repoussent les cellules par chimiorépulsion VS les nétrines attirent les cellules par chimioattraction

Question 24

De quoi dépend la réponse combinatoire d’une cellule?

Answer 24

1. Type de signal
2. Concentration du signal
3. Type de récepteurs exprimés par la cellule
4. # de récepteurs exprimés par la cellule

Question 25

Vrai ou faux. Un même signal va toujours induire le même effet chez tous les types de cellules.

Answer 25

Faux, un même signal peut exercer des effets différents selon le type de cellules.

Question 26

À quoi mène une absence de signaux de survie?

Answer 26

Apoptose

Question 27

Lors de l’inhibition latérale, qu’arrive-t-il aux cellules qui résistent le plus à l’inhibition?

Answer 27

Augmentation de la synthèse du facteur de transcription de l’inhibiteur, ce qui augmente la synthèse de l’inhibiteur et diminue la synthèse des récepteurs à l’inhibiteur

Question 28

Lors de l’inhibition latérale, les cellules résistantes à l’inhibition vont synthétiser davantage d’inhibiteur. Quel en est l’effet sur les cellules moins résistantes à l’inhibition (2)?

Answer 28

Diminution de la synthèse de l’inhibiteur et augmentation de la synthèse des récepteurs à l’inhibiteur

Question 29

Vrai ou faux. Au début de toute inhibition latérale, les cellules sont identiques.

Answer 29

Vrai

Question 30

Quel est le rôle de l’inhibition latérale?

Answer 30

Permet la différenciation poils/peau chez les humains et plumes/peau chez les oiseaux

Question 31

Quel est le but de l’induction différentielle? Comment?

Answer 31

But? Induire 2 types de différenciation à partir d’un groupe de cellules identiques
Comment? Consiste à ce qu’un groupe de cellules sécrète une substance dite ‘‘inducteur’’ qui va induire la différenciation des cellules adjacentes

Question 32

Donnez un exemple d’inducteur.

Answer 32

Récepteurs de la famille Tyrosine Kinase

Question 33

Expliquez la segmentation par induction séquentielle.

Answer 33

Un groupe de cellules sécrète un inducteur qui va stimuler les cellules adjacentes à se différencier qui, elles, vont ensuite sécréter un autre inducteur pour stimuler un autre groupe de cellules adjacentes à se différencier, et ainsi de suite.

Question 34

Vrai ou faux. Tout inducteur agit sur de courtes distances.

Answer 34

Faux, certains inducteurs agissent sur de courtes distances et d’autres, sur de longues distances.

Question 35

Vrai ou faux. Les inducteurs sont sécrétés pour une longue période de temps.

Answer 35

Faux

Question 36

Vrai ou faux. L’acide rétinoïque, SHH et BMP sont des exemples de morphogènes.

Answer 36

Vrai

Question 37

Vrai ou faux. Les exosomes sont 10x plus petits que des plaquettes et sont extrêmement utiles pour la communication entre l’endomètre et l’embryon/foetus.

Answer 37

Vrai

Question 38

Expliquez ce type d’interaction cellulaire.

Answer 38

Contact direct: un signal à la membrane plasmique d’une cellule interagit avec les récepteurs d’une cellule cible

Question 39

Expliquez ce type d’interaction cellulaire.

Answer 39

Stimulation paracrine: consiste à ce qu’une cellule sécrète un signal qui va diffuser et interagir avec les récepteurs des cellules adjacentes qui, elles, font partie d’un différent type de cellules

Question 40

Expliquez ce type d’interaction cellulaire.

Answer 40

Stimulation autocrine: consiste à ce qu’une cellule sécrète un signal qui va diffuser et interagir avec les récepteurs des cellules adjacentes qui, elles, font partie d’un même type cellulaire.

Question 41

Expliquez ce type d’interaction cellulaire.

Answer 41

Stimulation endocrine: consiste à ce qu’une hormone soit sécrétée dans la circulation pour ensuite interagir avec les récepteurs hormonaux, qu’ils soient nucléaires ou membranaires, des cellules cibles à distance.

Question 42

De quel type d’interaction cellulaire s’agit-il?

Answer 42

Stimulation jonctionnelle

Question 43

Qu’est-ce qui permet la segmentation gauche-droite?

Answer 43

Le battement des cils du noeud de Hensen qui crée une rotation antihoraire appelée ‘‘flux nodal’’

Question 44

Quel est le rôle du flux nodal?

Answer 44

Accumulation de morphogènes à gauche du noeud de Hensen dont la protéine Lefty qui, elle, permet le développement de la latéralité gauche

Question 45

Qu’arrive-t-il à la latéralité gauche-droite dans un syndrome de Kartagener? Que pouvez-vous ainsi conclure?

Answer 45

50% des patients ont un situs inversé, alors que 50% des patients ont un situs normal: ainsi, en l’absence de mouvements ciliaires, la latéralité gauche-droite est établie au hasard.

Question 46

Quel types de cils retrouve-t-on au niveau du noeud de Hensen? Quel est leur rôle?

Answer 46

Cils 9+2 = ont un doublet de microtubules central = permettent le mouvement

Question 47

Quel est le rôle des cils 9+0?

Answer 47

Cils 9+0 = dépourvus d’un doublet de microtubules central = jouent le rôle de mécanorécepteurs et/ou chimiorécepteurs

Question 48

Dans quel axe se forment les paires de somites, et à partir de quelles cellules?

Answer 48

• Se forment dans l’axe céphalo-caudal
• À partir des cellules du mésenchyme périchordal

Question 49

Décrivez les interactions (stimulation, inhibition) entre les composantes de l’horloge moléculaire.

Answer 49

La protéine FGF8 est produite constamment et stimule la production de WNT3a qui, elle, stimule la production de la protéine AXIN et l’activation de la cascade NOTCH. Si la protéine AXIN est présente en grande concentration, la production de WNT3a sera inhibée, tandis que si elle est absente, WNT3a sera à nouveau produit.

Question 50

À quelle fréquence WNT3a active la cascade NOTCH dans l’horloge moléculaire?

Answer 50

À chaque 90 min.

Question 51

Que permet de générer une expression minimale de NOTCH? Qu’en est-il d’une expression maximale de NOTCH?

Answer 51

Lorsque l’expression de NOTCH est minimale, les espaces inter-somitiques sont générés, tandis que lorsque l’expression de NOTCH est maximale, la portion centrale des somites est généré.

Question 52

Qu’arrive-t-il si la fonction mécanoréceptrice des cils est perturbée chez certains tubules?

Answer 52

Croissance désorganisée des tubules avec formation de kystes

Question 53

Qu’entraîne une absence de cils dans le syndrome de Meckel Gruber?

Answer 53

Rachischisis crânien avec exencéphalie, polydactylie des mains et pieds, tubules hépatiques et pancréatiques = kystiques, reins = polykystiques (énormes), tubules rénaux = kystiques empêchant donc l’excrétion d’urine dans les uretères, uretères + vessie = hypoplasiques en raison de l’absence de flot urinaire, absence de l’excrétion urinaire = oligohydramnios ou anamnios causant donc une séquence de Potter où

1) Foetus sera écrasé contre l’utérus de la mère, ce qui entraîne une absence de mouvements de ses membres et donc, la soudure de ses articulations
2) Hypoplasie pulmonaire sévère pouvant être rapidement fatale parce que le foetus ne peut pas respirer le liquide amniotique

Question 54

À compléter: La fonction mécanoréceptrice des cils est nécessaire à la _________ des tubules.

Answer 54

Polarisation

Question 55

Quelle est la 1ère phase du développement neural?

Answer 55

Prolifération excessive des neuroblastes sur toute la longueur du tube neural de sorte à former la couche germinative + division asymétrique des neuroblastes pour former un neuroblaste et un neurone différencié (ne se divise plus)

Question 56

Quelle est la 2e phase du développement neural?

Answer 56

Développement d’un échafaudage de cellules gliales qui s’étend de la surface interne jusqu’à la surface externe du tube neural, et ce, sur toute sa longueur

Migration des neurones via l’échafaudage de cellules gliales: les 1ers neurones à naître migreront sur une distance plus courte, alors que les derniers neurones à naître migreront sur une distance plus longue (vers la surface externe)

Question 57

Quelle est la 3e phase du développement neural?

Answer 57

Développement de projections appelées neurites, à partir des neurones, dont l’extrémité distale est le cône de croissance. Les projections émanant du cône de croissance vont avancer si elles entrent en contact avec une surface favorable et reculer si elles entrent en contact avec une surface défavorable. Cette chimiotaxie est contrôlée par les couples intégrine-laminine. Ultimement, il en résulte un excès de neurites qui innervent une même cellule cible.

Question 58

Quelle est la 4e phase du développement neural?

Answer 58

Stimulation des neurones par la cellule cible via le NGF qui, lui, permet la survie des neurones dont elle a besoin et l’élimination des neurones en excès. Puis, les neurones restants qui ont établi des connexions non spécifiques avec la cellule cible (= polarisé = non impliqué dans la stimulation de la cellule cible) seront épurés via la dépolarisation rétrograde induite par la cellule cible, tandis que les neurones qui ont établi des connexions spécifiques avec la cellule cible (= dépolarisés) n’en seront pas affectés.

Question 59

Décrivez la pathologie associée à une délétion homozygote de Caspase9 chez l’embryon de la souris.

Answer 59

Absence d’apoptose des neurones menant à une désorganisation du neuroépithlélium, macrocéphalie, compression de la cavité ventriculaire, prolifération excessive des neuroblastes

Question 60

Qu’est-ce que PAX6? Qu’est-ce qui produit PAX6?

Answer 60

PAX6: Gène contrôleur maître déclenchant la cascade moléculaire nécessaire au développement oculaire

Champ oculaire primordial du prosencéphale produit PAX6

Question 61

Comment SHH joue un rôle dans le développement oculaire? Précisez également la structure qui le produit.

Answer 61

SHH produit par la notochorde va diffuser dans l’aire préchordale et va ensuite inhiber la production de PAX6 par le champ oculaire primordial du prosencéphale, ce qui va le diviser en 2 champs oculaires: G et D

Question 62

Quel est le rôle de SHH dans l’expression de PAX2?

Answer 62

SHH stimule la production de PAX2, ce qui permet de diviser l’hémisphère cérébral unique du prosencéphale en 2 hémisphères cérébraux du télenchéphale

Question 63

Qu’est-ce qu’une holoprosencéphalie et à quoi est-elle généralement associée?

Answer 63

Holoprosencéphalie = caractérisée par la formation d’un seul hémisphère cérébral du prosencéphale plutôt que 2 hémisphères cérébraux du télencéphale

Généralement associée à une cyclopie, partielle ou totale et un proboscis (ébauche de nez anormalement située au-dessus de l’oeil)

Question 64

Vrai ou faux. Une surexpression de SHH peut causer une holoprosencéphalie, au même titre qu’une mutation homozygote à PAX6.

Answer 64

Faux, une sous-expression de SHH peut causer une holoprosencéphalie.

Question 65

Vrai ou faux. Un embryon de souris qui est hétérozygote pour une délétion de Caspase9 demeurera normal.

Answer 65

Vrai