Régulation génique Flashcards
Vrai ou faux? Nous possédons plus de 200 types cellulaires qui proviennent toutes d’une seule et unique cellule (fusion de 2 gamètes).
Vrai!
Vrai ou faux? Les cellules ne contiennent pas toutes le même code génétique.
Faux. Elles contiennent toute le même.
Quelles sont les caractéristiques qui diffèrent entre les cellules?
La morphologie, la fonction et la structure cellulaire diffèrent selon les patrons d’expression génique très différents de cellule en cellule.
Qu’est-ce que toutes les cellules expriment?
Elles expriment des gènes communs (<50%) et des gènes spécifiques de type cellulaire
Il existe 3 stratégies pour permettre aux cellules génétiquement identiques d’exprimer des gènes distincts les amenant à se différencier en un type précis de cellule. Quelles sont-elles?
1- Localisation des ARNm
2- Contacts cellule-cellule
3- Diffusion de morphogènes
Comment expliquer le principe de la stratégie de la localisation des ARNm?
La stratégie implique de distribuer asymétriquement des ARNm clés pendant la division cellulaire. Ces ARNm codent pour des activateurs et des répresseurs.
Par exemple si on divise une cellule en deux dont tout les ARNm se trouvent d’un seul côté, une seule des deux cellules fille produite va posséder les ARNm.
Comment les ARNm sont transportés dans la cellule?
Ils sont transportés le long d’éléments du cytosquelette grâce à des filaments d’actine ou microtubules qui sont asymétriques et qui possèdent une croissance polarisée vers l’extrémité +.
Les ARNm utilisent une protéine adaptatrice qui contient une séquence spécifique qui lie le 3’UTR de l’ARNm. Elle continent aussi un site de liaison à un composant du cytosquelette (ex. myosine).
Expliquez le principe de la stratégie contacts cellules-cellules.
Une cellule influence une autre cellule par contact par des récepteurs de surface.
Quelle est le principe de la stratégie de diffusion de morphogène?
C’est le fait que le positionnement des cellules dans l’embryon joue un rôle crucial dans leur développement.
Un groupe de cellules sécrètent des morphogènes. Plus la cellule réceptrice est proche des cellules sécrétrices, plus le signal est fort. L’induction de certains gènes est dépendante du niveau d’induction par le morphogène.
Par exemple les cellules en position A vont diffuser les molécules qui vont diffuser et atteindre les différentes parties.
Moins on capte de molécules plus on sait qu’on est loin et cela va faire en sorte que les composantes produites ne seront pas les mêmes.
Qu’est-ce qu’un morphogène?
C’est une molécule signal sécrétée qui contrôle l’information de position.
Qu’est-ce que la définition d transduction du signal?
C’est la communication entre un récepteur membranaire et le noyau de la cellule.
Une molécule liée à un récepteur provoque des changements d’expression de gènes dans la cellule.
Quels sont les 3 modes principaux de transduction du signal?
– Via une cascade enzymatique
– Par relâchement de molécules qui migrent au noyaux
– Par clivage protéolytique de la portion intracytoplasmique du récepteur
Comment expliquer le principe de transduction du signal via une cascade enzymatique?
La liaison du ligand à son récepteur induit une cascade enzymatique qui modifie des protéines régulatrices nucléaires.
C’est souvent lié à des kinases qui provoquent une cascade de phosphorylation.
Comment expliquer le principe de la transduction du signal par le relâchement de protéines régulatrices?
La liaison du ligand à son récepteur provoque le relâchement de protéines régulatrices qui migrent jusqu’au noyau.
La protéine est liée au récepteur avant l’arrivée du ligand. Lorsque le ligand se lie, celle-ci perd son affinité du à un changement de conformation du récepteur. Elle migre vers le noyau.
Comment expliquer le principe de transduction du signal par clivage protéolytique?
La liaison du ligand à son récepteur provoque le clivage protéolytique de la portion intracytoplasmique. Il est donc relâché et migre jusqu’au noyau. Il influence des protéines régulatrices.
Donnez l’exemple de la stratégie de localisation des ARNm chez S. cerevisiae.
S cerevisiae peut se diviser par bourgeonnement. Elle ne réplique donc pas tout son génome, mais seulement une petite partie pour donner cette petite partie à la cellule fille. Cela fait en sorte que la cellule fille ne peut pas se répliquer puisqu’elle ne possède pas tout le matériel nécessaire
Les chromosomes répliqués sont distribués entre les 2 cellules
• Cellule parentale (mère) plus grosse
• Bourgeon (cellule fille) plus petite
Qu’est-ce que la commutation de type sexuel? Donnez l’exemple chez S. cerevisiae.
La commutation de type sexuel (mating type switching) permet à une cellule de passer d’un type sexuel à un autre.
Chez S cerevisiae, la commutation est sous le contrôle du gène HO.
Le gène HO permet à la cellule mère de passer du mode de réplication par bourgeonnement vers la mitose.
Comment expliquer qu’il n’y a pas de mitose d’une cellule fille créée par bourgeonnement chez S. cerevisiae?
La répression transcriptionnelle de HO dans la cellule fille se fait par Ash1. L’ARNm de Ash1 migre sur l’actine et se concentre dans le bourgeon (cellule fille). Cela inhibe la transcription de HO et la commutation dans la cellule fille.
La cellule mère va produire du Ash1 et va tout le faire migrer vers la cellule fille ce qui va faire en sorte que lors de la division par bourgeonnement il va tout se retrouver dans la cellule fille ce qui va faire en sorte qu’il y aura répression de HO dans la cellule fille et donc pas de mitose.
Pour quoi code Ash1?
Pour un répresseur transcriptonique de HO.
Comment Ash1 migre vers la cellule fille lors de la division par bourgeonnement?
Des protéines adaptatrices font le lien entre Ash1 et le filament d’actine.
She2 lie le 3’UTR de l’ARNm Ash1
She3 lie une molécule de myosine V
She2 et 3 s’associent ensemble et font le lien entre l’ARNm Ash1 et le filament d’actine.
C’est de cette manière que Ash1 pourra être déplacé.
Donnez un exemple de contact cellule-cellule chez B. Subtilis.
B subtilis peut former des spores quand les conditions environnantes sont hostiles afin de se protéger.
Cette sporulation provient d’une division asymétrique pour former un pré-spore qui va être séparé de la cellule mère par le septum.
La préspore contient une forme active d’un facteur σ spécifique (σF). L’ARN pol σF transcrit spoIIR. SpoIIR est une protéine membranaire qui se loge dans le septum. Un récepteur dans la cellule mère lie SpoIIR et active la conversion protéolytique de pro-σE en σE. L’ARN pol σE dirige la transcription des gènes qui mèneront à la mort de la cellule mère.
La cellule mère produit le préspore qui produit SpoIIR qui va dans le septum interagir avec son récepteur et qui active sigma E pour mener à la mort de la cellule.
Donnez un exemple de contact cellule-cellule par commutation par Notch.
Le tube neural chez les insectes se forme à partir de l’ectoderme neurogénique qui génère 2 types cellulaires:
– Cellules épidermiques (peau ventrale) à la surface
– Neurones (tube neural ventral) à l’intérieur
Le neurone en développement exprime Delta à sa surface. Delta lie le récepteur Notch à la surface des cellules épidermiques. Cette liaison entraîne le clivage de la portion intracytoplasmique de Notch (NotchIC). NotchIC migre au noyau et active Su(H). Cela active la transcription des gènes codant pour les répresseurs des gènes neuronaux.
Cela fait en sorte que les cellules épidermiques adjacentes aux cellules neurales ne se différencient pas en cellules neurales.
Donnez un exemple de diffusion de morphogène avec sonic hedgehog.
Chez les vertébrés, les cellules de l’ectoderme dorsal forment le tube neural.
Les cellules au niveau ventral formant la notochord (NC) et la plaque du plancher (floorplate) qui sécrètent du morphogène Sonic Hedgehog (SHH). Ce morphogène fait un gradient de SHH dans le tube neural (de ventral vers dorsal) qui permet la différentiation des cellules. SHH module l’expression de Gli.
GLI est un activateur de transcription. La translocation de GLI au noyau est inhibée par PTCH. SHH inhibe PTCH, ce qui active la migration de GLI au noyau. GLI active un jeu de gène différents en fonction de sa concentration.
Qui est la personne qui a pensé à utiliser la drosophile pour des expériences? Comment?
Thomas Hun Morgan (1908) met des fruits pourris sur le rebords d’une fenêtre du labo pour attirer un insecte à utiliser comme modèle de laboratoire.
