Organismes modèles Flashcards
Quelles sont les caractéristiques recherchées dans les organismes modèles?
Taille
Coût d’entretien
Reproduction
Génétique (chr sexuels, nb de gènes, homologie des gènes)
Développement des organes
Biologie bien connue
Maladies semblables à celles de l’homme
2 façons d’étudier la génétique avec les organismes modèles
Forward genetics (phénotype identifié, puis on trouve le gène)
Reverse genetics (on mute le gène, puis on étudie le phénotype)
2 utilisations/techniques avec S. Cerevisiae
1) Yeast 2 hybrid: cribler les protéines qui interagissent avec notre gène d’intérêt
2) Synthetic genetic array: id les combinaisons de gènes qui sont léthales alors qu’ils ne le seraient pas seuls
Avantage principal de la levure
On peut facilement modifier un gène
Avantages et utilisation de la grenouille Xenopus
Développement très rapide (12 mois)
On peut injecter un ARNm à l’état de 2 cellules et voir ce qui arrive quand on fait un knock down ou quand on surexprime un gène
Utile pour identifier des gènes importants pour le développement embryonnaire
Effet des gènes Hox mutés (chez la drosophile comme chez l’humain)
Alteration des identités antérieures-postérieures
Utilisation de D. Melanogaster
Développement des somites (gènes importants pour la segmentation)
Plusieurs gènes avec effet semblable à l’humain
Étude des gènes impliqués tôt dans le développement de certains organes
2 types d’ossification et principal gène essentiel
Ossification membranaire (différentiation des ostéoblastes) -> Runx2
Ossification endochondrale (cartilage) -> Sox9
Pourquoi la souris est-elle un bon modèle pour étudier les dysplasies osseuses?
Elle a des os, qui sont semblables à l’humain (sauf mains, pieds, visage)
Croissance ne s’arrête jamais vrm même si devient lente
Pic de masse osseuse rapide (4-6 mois)
Maturité sexuelle rapide (1.5-2 mois)
Exemples de dysplasies et gènes pour lesquels la souris est un bon modèle (4)
1) Ostéogenèse imparfaite (COL1A1)
2) Syndrome de Stickler (COL11A1)
3) DEM (COMP)
4) Achondroplasie (FGFR3)
Exemples de dysplasies et gènes pour lesquelles le KO dans la souris ne donne pas le même phénotype que chez l’humain (2)
1) Oligodontie (PAX9)
2) Chondrodysplasie métaphysaire de Schmid (COL10A1)
Par des mutations dans quel gène est causé le syndrome de Yunis Varon et comment a-t-il été identifié?
FIG4. Séquençage de l’exome
Pourquoi est important FIG4?
Pour la modification des phosphoinositides, dont l’équilibre est très important pour la formation et le maintien osseux
Conclusions que la souris nous a permis d’apporter quand à la cause de la dysplasie osseuse (Yunis Varon)
Elle résulte d’une baisse d’activité des ostéoblastes et non d’une activité accrue des ostéoclastes
Proportion de gènes de maladies humaines ayant un homologue dans C Elegans
60-70%
Avantages C Elegans (6)
60-70% des gènes de maladies humaines ont un homologue
Petits et faciles à cultiver
Temps de génération court
Produisent un grand nombre de descendants
Certains tissus faciles à observer car transparent
Pas chers
Pourquoi l’organisme C Elegans est-il utilisé en neurobiologie?
Le système nerveux de C Elegans est simple et transparent
Tolère les défauts du système nerveux
Plusieurs nt sont présents chez l’humain et C Elegans, mais pas tous
Que permet de faire C Elegans en neurobiologie?
Tester des hypothèses
Id des cibles thérapeutiques
Trouver des produits chimiques qui modifient le phénotype de la maladie
Id des voies génétiques
C Elegans. Étude des maladies neurodégénératives récessives. Quelle est la méthode de choix pour modéliser ces maladies?
Perturber la fonction des gènes endogènes homologues aux gènes de maladies humaines
C Elegans. Étude des maladies neurodégénératives dominantes. Quelle est la méthode de choix pour modéliser ces maladies?
Modèles établis par l’expression transgénique de protéines mutantes
Qu’est-ce que l’interférence ARN?
Processus pour faire taire l’expression des gènes par des mécanismes cellulaires endogènes qui dégradent l’ARNm
Une maladie neurodégénérative étudiée avec C Elegans, laquelle? Et comment l’a-t-on étudiée?
SLA
On a introduit des gènes de la maladie (souvent AD) dans les motoneurones de C Elegans
Pourquoi utilise-t-on parfois plusieurs systèmes modèles pour trouver des drogues?
Si la drogue a un effet bénéfique dans plusieurs organismes modèles différents, c’est un signe que ça peut fonctionner aussi chez l’homme
Pourquoi utilise-t-on le poisson zèbre (pour quels phénomènes)?
Comprendre origine des maladies génétiques
Comprendre les mécanismes cellulaires fondamentaux
Découvrir des nouveaux médicaments, étudier leur biocompatibilité
Qu’est-ce qui fait du poisson zèbre un modèle idéal pour le développement et la recherche sur les maladies?
Vertébré, ont donc une colonne vertébrale
Facile à entretenir, à manipuler et à observer en laboratoire
Produit bcp d’oeufs
Simple à modifier le génome
Plusieurs fonctions biologiques semblables à l’être humain
Génome entièrement séquencé
Que sont les morpholinos et à quoi servent-ils?
Oligonucléotides d’environ 25pb qui servent à bloquer spécifiquement la fonction d’un gène
2 inconvénients du poisson zèbre
3 mois jusqu’à la maturité sexuelle
Génome dupliqué
Exemples de ce pour quoi le poisson zèbre est un modèle
Régénération tissulaire
Arthrose
Scoliose
5 approches avec le poisson zèbre
Morpholinos
Mosaïques
Mutagenèse ciblée
Outils transgéniques
CRISPR
Inconvénients des morpholinos
Effet court, jusqu’à 5 jours de développement
Affecte toutes les cellules de l’embryon en développement
Éliminent la fonction des protéines mais ARNm reste (effets non spécifiques possibles)
Expression transitoire de protéines par ARNm. Avantages et inconvénients
Rapide et facile pour étudier la localisation des protéines
Ne convient pas quand on s’intéresse aux derniers stades du développement ou quand une protéine doit être exprimée dans un tissu ou type de cellule en particulier
Expression stable (transgenèse). Quel avantage par rapport à l’expression transitoire par injection d’ARMm?
Permet par exemple l’expression dans certains tissus définis
3 types de morpholinos
1) Ceux bloquant l’initiation de la traduction
2) Morpholinos d’épissage
3) Morpholinos interférant avec le fonctionnement des miARN endogènes
