Les RhoGTPAses et les modèles animaux dans le cancer Flashcards
Les RhoGTPases doivent-elles être liées au GTP ou au GDP pour être actives ?
Au GTP
De quelle superfamille font partie les RhoGTPases ?
Les protéines Ras
Nommez les 2 grandes classes de RhoGTPases ainsi que leur mode de fonctionnement. Quelles sont les 3 sous-familles les plus étudiées ?
Il y a les Rho classiques, qui fonctionnent vraiment comme des interrupteurs.
Il y a les Rho atypiques, qui fonctionnent différemment des classiques, certaines d’entre elles sont constitutivement actives.
Les 3 sous-familles les plus étudiées sont les familles RAC, RHO et CDC42.
Nommez les 3 types de régulateurs des Rho classiques, ainsi que leur mode de fonctionnement et leur effet.
Les RhoGAP, qui favorisent l’hydrolyse du GTP en GDP, mais n’interviennent pas directement dans cette réaction. Elle inactivent les Rho.
Les RhoGEF, qui remplacent un GDP par un GTP sur une Rho, ce qui l’active.
Les RhoGDI, qui séquestrent les Rho inactivent dans le cytosol.
Vrai ou faux, les modifications post-traductionnelles peuvent seulement modifier l’activité des RhoGTPases atypiques ?
Faux, ça peut aussi modifier les RhoGTPases classiques.
Nommez les raisons pour lesquelles il existe un très grand nombre de GEF et de GAP par rapport au nombre de RhoGTPases.
Selon l’effet recherché, plusieurs GAP et GEF peuvent réguler une même GTPases. Aussi, une seule GEF ou GAP peut réguler plusieurs GTPases.
Quels sont les effets biologiques les plus connus des RhoGTPases ? Donnez des exemples précis.
Des effets sur le cytosquelette. Par exemple :
- Activer RAC1 mène à la formation de lamellipode
- Activer CDC42 mène à la formation de filopodes
- Activer RHOA mène à la formation de fibre de stress
Comment une RhoGTPase sait-elle quel effecteur activer ?
C’est grâce aux différentes RhoGEFs qui vont agir comme protéines d’échafaudage pour assurer la spécificité des liaisons aux effecteurs.
Vrai ou faux, les RhoGTPases ont des effets sur toutes les caractéristiques communes des cancers ?
Vrai
Quels sont les 6 grands mécanismes par lesquels les RhoGTPases est potentiellement dérégulée dans les cancers ?
- Mutation d’une RhoGTPase
- Altération, comme un augmentation, de l’activité d’une RhoGTPase
- Surexpression ou activation d’un activateur, comme les RhoGEFs
- Perte ou inactivation des inhibiteurs, commes les RhoGAPs ou RhoGDIs
- Changements des niveaux de modifications post-traductionnelles
- Variation des isoformes exprimés
En quoi la mutation RAS(G12) est-elle différente de la mutation RAC(P26S/T) ?
La mutation RAS(G12) mène a une hyperactivation des effecteurs, alors que la mutation RAC(P26S/T) mène à une augmentation de la vitesse du cycle GTP-GDP de la RhoGTPase.
Vrai ou faux, les mutations de RhoGTPases sont rares dans le cancer ?
Faux, depuis 2012, on a découvert un grand nombre de mutations des RhoGTPases impliquées dans le cancer.
En général, les RhoGTPases sont-elles des oncogènes ou des suppresseurs de tumeurs ?
Des oncogènes, l’augmentation de leur expression aide généralement à la progression du cancer, sauf exception, comme RhoB.
Une surexpression des RhoGEFs est-il un facteur qui favorise la progression tumorale ? Pourquoi ?
Oui, car ça garde les RhoGTPases, qui sont généralement des oncogènes, actives plus longtemps.
La perte ou l’inactivation de certaines RhoGAPs favorise-t-elle la progression tumorale ? Pourquoi ?
Oui, car les RhoGAPs inhibent normalement les RhoGTPases.
Quelles sont les modifications post-traductionnelles qui peuvent modifier les RhoGTPases ?
- Phosphorylation
- Ubiquitination
- Sumoylation
Comment explique-t-on l’existence de plusieurs isoformes ?
L’épissage alternatif
Pourquoi RACIB est plus exprimée dans les cancers ? En quoi son expression augmentée aide-t-elle à la progression tumorale ?
RACIB est un isoforme de RACI. Cet isoforme est plus souvent lié au GTP, donc est plus actif. RACIB a aussi moins d’affinité pour les RhoGDIs.
Nommez des avantages et des désavantages du modèle de souris dans l’étude du cancer.
Avantages :
- gènes présents chez humains et souris
- tumeurs dans un microenvironnement
- réduction des tests sur les humains
- cycle de reproduction court
Désavantages :
- coût
- longue durée
- peu d’hétérogénéité entre les tumeurs
- développement de modèles transgéniques difficile
Quelles sont les 4 grandes classes de modèle de souris utilisés dans l’étude du cancer ?
- Tumeurs spontanés
- Tumeurs induites
- Souris transgéniques
- Greffes de cellules cancéreuses
Comment explique-t-on que certaines souches de souris développent spontanément des tumeurs ?
Des virus, la diète, les hormones, l’hérédité
Nommez des avantages et des désavantages des souris à tumeurs spontanées.
Avantages :
- développement de tumeurs similaires aux humains
Désavantages :
- besoin de beaucoup d’animaux
- expériences très longues
- développement des tumeurs très hétérogène entre les souris
- difficile de synchroniser
Comment peut-on induire le développement de tumeurs dans les souris ?
Par l’utilisation de carcinogènes avec des effets connus. Ils peuvent être des agents physique, chimiques ou biologiques.
Nommez des avantages et des désavantages des souris à tumeurs induites.
Avantages :
- Reproductibilité
- temps court
- effets des carcinogènes connus
Désavantages :
- mortalité élevée
- nombre et localisation des lésions hétérogènes chez les souris
Nommez des avantages et des inconvénients de l’utilisation des souris transgéniques.
Avantages :
- étude très spécifique
utile pour comprendre les voies de signalisation
- étudier une combinaison de mutations
- perte ou gain de fonction, au choix
Désavantages :
- difficile et coûteux
- risque de l’expérimentateur, car mutations peut-être sans effet.
Expliquez l’approche non ciblée de production de souris transgénique.
- Injections d’ADN dans un oocyte fertilisé
- Intégration de l’ADN, on sait pas ou, on sait pas quelle quantité
- Implantation dans mère porteuse
- Confirmation de la recombinaison chez les nouveau-nés
- analyse du phénotype
Quels sont les avantages et les inconvénients de l’approche non-ciblée ?
Avantages :
- rapide
- ADN exprimé dans toutes les cellules de l’oocyte
Désavantages :
- plusieurs copies du gène parfois, donc surexpression possible
- intégration dans une région critique
- intégration dans une région inactive (silencing)
Expliquez les étapes de l’approche de ciblage génétique dans la production de souris transgéniques.
1 - Construction de séquence d’ADN qui cible une région précise du génome
2 - Induction de cet ADN dans des cellules souches embryonnaires
3 - Recombinaison et intégration de l’ADN dans le génome
4 - Injection des cellules souches dans un blastocyte
5 - Injection du blastocyte dans une mère porteuse
6 - Analyse des nouveau-nés
7 - Croisement des nouveau-nés, pour trouver les chimères et la degré d’expression
Quels sont les avantages et les désavantages de l’approche de ciblage génétique ?
Avantages :
- modification très précise
- évite les régions essentielles ou silencieuses
Désavantages :
- long, difficile et incertain, plusieurs croisement nécessaires
Expliquez comment se passe la production de souris transgéniques par recombinaison homologue ?
- On construit un vecteur de ciblage, qui contient un gène de résistance à la néomycine, ainsi que le gène qu’on veut
- On introduit le vecteur dans des cellules souches embryonnaires (ES). Seules les cellules contenant le vecteur pourront croitre dans le milieu de culture
Comment fonctionne le ciblage génétique par la technologie CRIPSR-CAS9 ?
On utilise une nucléase Cas9, qui cause une cassure double-brin. Cette nucléase est dirigée par un ARN guide pour aller dans la région ciblée.
Quelle est la différence entre une souris KO et une souris KO conditionnel ?
Une souris KO perd la fonction d’un gène ciblé dans tous les tissus et pendant tout son développement.
Une souris KO conditionnel perd la fonction d’un gène ciblé seulement dans des tissus spécifiques ou lors de périodes précises de son développement.
Par quels systèmes obtient-on des souris KO ? Des souris KO conditionnel ?
Les souris KO sont obtenues par recombinaison homologue ou par CRISPR.
Les souris KO conditionnel sont obtenues par Cre-loxP.
Comment le système Cre-loxP fonctionne-t-il ?
On va “floxer” un gène d’intérêt dans une région non codante chez une première souris.
On la croise avec une 2e souris qui exprime Cre dans un tissu spécifique.
Le gène floxé est supprimé dans les régions exprimant Cre chez la descendance des souris.
Quels sont les avantages et les inconvénients de la greffe chez la souris ?
Avantages :
- étude de plusieurs cancers
- technique facile
- pas besoin de transgénique
- reproductible
Inconvénients :
- parfois besoin d’immunodéficience
- microenvironnement différent de chez l’humain
Quelle différence y a-t-il entre une allogreffe et un xénogreffe ?
Allogreffe : donneur et receveur même espèce
Xénogreffe : donneur et receveur espèces différentes
Décrivez les caractéristiques des CDX et des PDX. Expliquez en quoi elles diffèrent l’une de l’autre.
Les CDX et les PDX sont toutes des xénogreffes chez la souris. Les CDX viennent de lignées cellulaires d’origines humaines, alors que les PDX viennent directement de tumeurs humaines.
Les CDX sont faciles à utiliser, mais ne permettent pas de recréer l’hétérogénéité ou les autres composantes d’une tumeur.
Les PDX permettent de transplanter toutes les composantes d’une tumeurs et de garder les interactions entre les différents types cellulaires, mais le taux de succès est variable.
Expliquez les termes hétérotopiques et orthotopiques.
Hétérotopiques : Une xénogreffe, le lieu d’origine des cellules n’est pas le même que celui où on transplante. Par exemple, des cellules tumorales du sein dans le peau d’une souris
Orthotopiques : une xénogreffe, mais le lieu d’origine est le même que celui où on transplante, comme des cellules tumorales du sein dans une glande mammaire de souris
Vrai ou faux, les xénogreffes orthotopiques sont sous-cutanées ?
Faux, les xénogreffes hétérotopiques sont sous-cutanées
À quoi sert l’injection dans la veine de la queue d’une souris ?
Évaluer la capacité des cellules cancéreuses à former des métastases.
Par injection dans la veine de la queue d’une souris, où est le principal site de formation de métastases ?
Les poumons
