Polarité cellulaire - Cours 2 Flashcards
Que veux dire cellule amorphe?
Qui n’a pas de fonction, qui ne fait pas de tissu
Quelle est la fonction des microvilli?
Augmentation de l’absorption
Quelle est la fonction des jonctions?
Forment une barrière
Quels sont les différents éléments cellulaires pouvant être polarisés?
1- La membrane plasmique
2- Le cytosquelette
3- Le transport vésiculaire
4- L’ARN et l’ADN
Quels sont les acteurs de la polarité du cytosquelette?
L’actine
Les microtubules
Le centrosome
Comment les membranes peuvent-elles être polarisées?
-Différents domaines séparés par des barrières
-Différentes compositions lipidiques
-Recrutement de différents composants
Nommez certaines protéines régissant la polarité
1- Les protéines “Par”
2- Les petites GTPases
3- Protéines régulant le trafic vésiculaire
4- Les protéines de jonction et d’adhésion
Quels sont les différentes sortes de transport vésiculaire?
-Exocytose (sortie du Golgi à la membrane plasmique)
-Endocytose
-Endosome de recyclage
-Transcytose (redistribuer protéines d’un endroit à un autre)
Quel est le rôle des petites GTPases?
Les petites GTPases régulent beaucoup d’évènements nécessaire pour la polarisation :
- Le transport vésiculaire (Rab, Arf)
- Le cytosquelette d’actine (Rho, Rac, Cdc42)
- Etc.
Elles fonctionnent comme interrupteur moléculaire. Quand liés au GTP, elles font une action et quand liés au GDP, elles se désactivent
GAP désactive en amenant de GTP à GDP
GEF active en remplaçant GDP par GTP
Quelles sont de polarisations sont régulés par les petits GTPases Cdc42?
1- Migration de fibroblaste
2- Cellules T-cytotoxiques
3- Cellules épithéliales
4- Mitose de cellules polarisées
Expliquez les protéines Par
PAR-1, qui a une fonction kinase, s’exclue mutuellement avec le complexe CDC42-PAR6-PAR3-aPKC via la phosphorylation pour créer une polarisation de la cellule
Nommez des protéines régulant le trafic vésiculaire
- Protéines adaptatrice de manteaux (AP-1, -3, -4, GGAs, etc)
- Les GTPases des familles Rab et Arf, ainsi que leurs effecteurs
Arf : Formation, bourgeonnement des vésicules
Rab : Exocytose
Nommez des protéines de jonction
- Claudines, Occludine
- ZO-1,2,3 (jonctions serrés)
- Protéines “Par”
- Exocyste, etc
Nommez des protéines d’adhésion
- Cadhérines (jonction adhérente, desmosomes)
- Intégrines (jonction avec matrice extracellulaire)
Donnez des exemples de modèles utilisés pour l’étude de l’initiation de la polarité
-Cellules épithéliales (sur filtre, en matrice)
-Cellularisation de la Drosophile
-Bourgeonnement de la levure
-Division asymétrique
-Induction de la migration
-Croissance de l’axone
Expliquez le modèle de division du ver C.elegans
Division asymétrique importante pour la différenciation des cellules du système
Granule P se retrouve du côté postérieur (petite) et la Ab du côté antérieur (grande)
La lignée P donne la lignée germinale du ver
Ab se différencie en ABp, ABa, etc. et n’a pas beaucoup de différenciation
P donne MS (muscle), D (muscle), E, etc. donnant alors beaucoup de différenciation
Sans “Par”, impossible de faire la division asymétrique des granules P
La division se fait de manière verticale, donc polarisée
Quelle sorte de polarisation est spécifique à la drosophile?
Juste les noyaux se divisent près de la membrane, puis invagination de la membrane pour faire des cellules
Comment les protéines Par sont-elles importantes pour la polarité chez la division cellulaire de C. elegans?
Les protéines Par ont été identifiées comme impliquées dans la division asymétrique chez le ver C. elegans
Les protéines Par antérieures forment un complexe
Par1 et aPKC (PKC-3) sont des kinases qui inhibent le recrutement du complexe opposé au cortex
Les “Par” agissent sur beaucoup de protéines impliquées dans la polarisation cellulaire (MT, actine…)
Le PAR2 est spécifique au C. elegans. Il active PAR1 qui s’accumule et phosphoryle PAR3 du complexe CDC42-PAR6-PAR3-PKC3 pour s’exclurent.
Il y a alors formation de 2 domaines différents qui agissent sur des protéines différentes pour faire leur effet
Non seulement il y a polarisation sur le fuseau mitotique, mais aussi une polarisation des composés
Quels sont les systèmes de l’embryon de Drosophile ?
-Système postérieur : RNAm localisé (Nanos)
-Système antérieur : RNAm localisé (bicoid)
-Système terminal : Récepteur transmembranaire (Torso)
-Système dorsoventral : Récepteur transmembranaire (Toll)
Que détermine les systèmes postérieur et antérieur de l’embryon de Drosophile?
-Cellules germinales vs somatique
-Tête vs arrière
-Segments corporels
Que détermine les systèmes terminal et dorsoventral de l’embryon de Drosophile?
-Ectoderme vs mésoderme vs endoderme
-Structures terminales
Comment se fait la polarisation/division de l’embryon de souris?
1- Oeuf fertilisé
2- 2 cellules (1 1/2 jours)
3- 8 cellules identiques (Morula) (2 1/2 jours)
4- Compaction
5- 16 cellules différentes (3 jours)
6- Blastocyste (section) (4 jours)
Division asymétrique pour se débarrasser du corps polaire
Puis série de division
Cellules ne deviennent pas différentes les unes des autres aux premières divisions, mais à la compaction. Certaines cellules se retrouvent à la périphérie, et d’autres n’ont aucun contact avec l’extérieur et seront donc différentes. Cela n’est pas un processus de différenciation, plus physique.
Blastocyste : Clairement différences fonctionnelles entre les cellules en périphérie (placenta) et à l’intérieur (embryon)
Différentes jonctions se forment : jonctions serrées en périphérie, sinon GAP
Quelles sont les étapes de la cellularisation de la drosophile?
1- Oeuf fertilisé
2- Plusieurs noyau dans un syncytium
3- Les noyaux migrent à la périphérie et les barrières cellulaires se forment
4- Formation de cellules somatiques et de cellules polaires (cellules germinales primordiales)
En quoi les cellules épithéliales peuvent-elles se polariser?
En colonne ou en tube in vitro et in vivo
Quel est le rôle des jonctions serrées?
Boucher les trous entre cellules épithéliales
Quel est le rôle des desmosomes?
Connecter les filaments intermédiaires d’une cellule avec ceux de sa voisine
Quels sont les différents types de jonctions?
1- Jonctions adhésives ou adhérentes (Demosomes, émidesmosomes)
2- Jonctions occlusives (jonctions serrées)
3- Jonctions formant un canal (GAP-junction)
4- Jonctions relayant un signal (synapses)
Quel est le rôle des jonctions adhérentes?
Connecter les réseau d’actine d’une cellule avec celui de sa voisine
Quel est le rôle des hémidesmosomes?
Ancrer les filaments intermédiaires à la matrice extracellulaire
Quel est le rôle des jonctions gap?
Permettre le passage de petites molécules hydrosolubles d’une cellule à une autre
Quel est le rôle des adhésion d’ancrage cellule-matrice par le réseau d’actine?
Lier l’actine à la matrice extracellulaire et aider la migration cellulaire
De quoi sont formées les jonctions serrées ?
Claudine et occludine extracellulaire (4 domaines très serrés)
Interaction homonymique, soit les claudines interagissent avec eux même et les occludines aussi
Protéines intracellulaires (ex. PAR)
De quoi sont composés les desmosomes?
1- Filament intermédiaires
2- Plaque dense de protéines d’ancrage intracellulaire (desmoplakin, plakoglobin, plakophilin)
3- Protéines adhésives de la famille des cadhérines (desmoglein, desmocollin)
Comment est organisé le cytosquelette dans une cellule épithéliale?
Actine : Beaucoup du côté apical, mais un peu partout
Centrosome : Souvent apical
Microtubules : Surtout basal
Filaments intermédiaires : peu du côté apical
De quoi sont formées les jonctions adhérentes?
Cadhérines (plus longues avec domaine IGV) extracellulaire
Protéines d’échafaudage intracellulaire se liant à l’actine
De quoi le domaine apical est-il riche?
En sphingomyéline et en cholestérol
De quoi le domaine basolatéral est-il riche?
En phosphatidylcholine (PC)
Quels sont les 2 sortes de transports polarisés de cargo?
1- Le TGN comme station de triage
2- L’endosome de recyclage
Quel est la différence entre l’exocytose directe et indirecte?
Direct : Va directement de trans Golgi vers le côté apical ou basolatéral
Indirect : Tout est envoyé du côté basolatéral à partir de trans Golgi, puis les vésicules qui sont pour le côté apical sont tout de suite re-endocytés pour être envoyé vers le côté apical via un endosome précoce basolatéral
Donnez un exemple, dans la vie, de transcytose
Le lait maternel
Donnez un exemple d’étape de transytose
Fc récepteur du côté basal
Capte un anticorps et création d’une vésicule (endocytose)
Va dans l’endosome précoce
Va ensuite soit dans une vésicule de transport, puis endosome de recyclage, puis vésicule de transcytose puis côté apical, soit dans une vésicule de recyclage et côté basal
Quelles sont les étapes de transport polarisé dans un neurone?
1- Livraison du contenu des vésicules synaptique à la membrane plasmique
2- Endocytose de composantes des vésicules synaptique pour former de nouvelles vésicules synaptiques
3- Endocytose de composantes des vésicules synaptiques par endocytose
4- Bourgeonnement de vésicules synaptiques depuis les endosomes
5- Chargement de neurotransmetteurs dans les vésicules synaptiques
6- Sécrétion de neurotransmetteur par exocytose en réponse à un potentiel d’action
Quelles sont les types de tests que l’ont fait sur les cellules MDCK?
Croissance polarisée sur un filtre
Trafique sélectif de virus vers une membrane spécifique
Imagerie par microscopie TIRF
Imagerie par microscopie confocale
Qu’est-ce qui favorise un type ou un autre de polarisation chez les cellules MDCK?
L’expression de PAR 1 (bcp = tube, pas bcp = colonne)
La polarisation des cellules MDCK se fait seulement si…
La densité de cellule est assez élevée autrement les cellules croissent comme des cellules fibroblastiques
Qu’est-ce qu’une division asymétrique?
Les cellules soeurs naissent différentes
Qu’est-ce q’une division symétrique?
Les cellules soeurs deviennent différentes après la naissance en résultat à des influences extracellulaire
Comment se fait la division asymétrique?
1- Facteur brisant la symétrie
2- Établissement de la polarité
3- Ségrégation de déterminants
4- Positionnement du faisceau mitotique
5- Filles distinctes
Doit y avoir un premier signal pour briser la symétrie, qui agit sur des déterminants (différenciant les cellules)
Le faisceau mitotique doit être positionné de manière à ce que l’axe de division cellulaire permet au déterminants de ne pas se trouver chez les deux cellules filles
Donc, besoin de polarisation des déterminants et du faisceau mitotique
Comment se fait la division asymétrique chez la drosophile pour son SNC?
Cellule précurseur différente du neuroblaste
Donne naissance à 2 cellules filles différentes : PIIb et PIIa
PIIb donne naissance à 2 cellules filles différentes : neurone et sheath
PIIa donne naissance à 2 cellules différentes : poil et socket
Comment la levure S. cerevisae fait sa division asymétrique?
Par exocytose
Croissance du bourgeon et polarisation de la sécrétion
La division se fait par sécrétion polarisé de la membrane qui fait un bourgeon grâce à l’actine
Comment se fait la division asymétrique chez la drosophile pour son SNP?
Le neuroblaste se divise asymétriquement et donne un autre neuroblaste et une GMC
Le GMC pourra devenir un neurone ou une glie
Quels molécules sont des déterminant pour le SNP dans la voie Notch delta?
Numb qui envoit Notch dans un endosome et réduit le nombre de division de cette cellule
Neuralized qui active le récepteur Notch dans l’autre cellule et augmente alors celle-ci
Rab11 qui recycle delta dans une cellule, diminuant alors sa division, mais augmente celle de l’autre cellule
Qu’est-ce qui est similaire dans la division asymétrique de C. elegans et de la drosophile?
Dans tous les cas, il y a présence de PAR, de PKC, des effets sur des régulateurs mitotiques et des facteurs de différenciation
Expliquez comment se fait la division asymétrique chez les cellules normales
Les cellules sont dans un tissu polarisé, la polarisation est transmise à la cellule qui la transforme en polarité intrinsèque, lors de la division cela se concrétise en un alignement du faisceau mitotique et une distribution asymétrique des déterminants, puis les déterminants rendent les cellules filles différentes
Expliquez comment se fait la division asymétrique chez les cellules souches
Les cellules souches sont dans une niche et reçoivent un signal de celle-lié La division se fait de telle sorte qu’une seule cellule fille garde le contacte avec la niche, reçoit le signal et donc maintient son identité de cellule souche
Quelle sorte de cellule génère l’ensemble de tous les tissus?
Cellule totipotente
Quelle sorte de cellule génère de NOMBREUX tissus, mais pas tous?
Cellule pluripotente
Quelle sorte de cellule génère CERTAINS tissus spécifique?
Cellule mutlipotente
Quels sont les différents éléments polarisés lors de la migration cellulaire?
Polarisation de l’actine
Relocalisation du centrosome
Redistribution du Golgi et de l’endosmose de recyclage
Polarisation du transport vésiculaire
Déplacement du noyau
Décrivez les étapes de la migration rampante
1- Signal (ex. source de nutriment)
2- Désassemblage des filaments et rapide diffusions des sous-unités
3- Polymérisation de filaments au nouveau site
Quelles sont les organisations du cytosquelette d’actinie dans une cellule rampante?
-Fibres de stress : Faisceau contractile
-Cortex cellulaire : Réseau ressemblant à un gel
-Filopodium : Faisceau parallèle serré
Quelles sont les étape du remodelage de l’actinie lors de la migration?
1- Le cortex d’actine est sur le substrat avec une lamellipode vers l’avant
2- La polymérisation de l’actine forme des lamellipodes qui mène à une protrusion à partir de la lamellipode. Le cortex est sous tension et il y a un mouvement d’actine dépolymérisé vers l’avant
3- Contraction à l’arrière de la cellule par la myosin II. Attachement et traction de la lamellipode au substrat par des contacts focaux (par des intégrines)
4- Déplacement vers l’avant et recommence
Quels sont les différents éléments du cytosquelette lors de la migration?
Actine : partout, mais surtout au niveau du cortex
Filaments intermédiaires : Autour du noyau
Microtubules : Autour du noyau
Centrosome : Devant le noyau
Quel est le rôle du centrosome durant la migration cellulaire?
Le centrosome se situe du côté de la migration et entraîne le noyau à l’aide des microtubules
Comment se fait la migration dans le SNC des mammifères?
Formations de couches de plus en plus éloignées du tube neural grâce aux cellules glaises radiales
Progéniteur en division formes des neurones qui feront une couche, puis forme un autre type de neurone qui fera une couche par dessus, etc.
Comment se fait la guidante de l’axone?
Un neurone commissural approche la ligne médiane et possède un cône de croissance exprimant les récepteurs pour la netrine
La netrine attire le cône de croissance vers la ligne médiane ventrale
Une fois le cône de croissance entre la ligne médiane ventrale et le mur du tube neural, le cône de croissance exprime les récepteurs pour Slit et la sémaphorine
Le Slit repelle le cône de croissance à partir de la ligne médiane ventral alors que la semaphorin repelle le cône de croissance à partir du mur du tube neural forçant le cône de croissance à aller vers le cerveau
Quels sont les rôles de Par3 dans la différenciation neuronale?
1- Division asymétrique de neuroblaste
2- Spécification de l’axone (différenciation d’une dendrite en axone et cône de migration)
3- Morphogénèse des épines dendritiques
4- Myélination des cellules de Schwann
Qu’est-ce qui détermine la position de l’axone chez le neurone?
La position du centrosome
En quoi résulte la perte d’exocytose polarisée depuis le Golgi chez les neurones?
Résulte en une croissance non-polarisées des dendrites
Qu’est-ce qui permet le transport antérograde et rétrograde vésiculaire chez le neurone?
Les microtubules
Quelles protéines sont présentes dans la terminaison synaptique?
-Neurexin (pré)
-Neuroligin (post)
-Canaux à ions (post)
-Protéines d’échafaudage (post)
-Actine (les 2)
-Protéines d’ancrage (les 2)
-Récepteurs de neurotransmetteurs (post)
-Protéines de la superfamille IgG (les 2)
-Cadhérine (les 2)
-Canaux à calcium (pré)
-Protéine pour l’adressage de vésicule (pré)
