Transcription embryonnaire Flashcards
Qu’est-ce que l’embryogenèse?
Lorsque toutes les cellules de notre corps (provenant d’une seule et même cellule) se différencie
Les cellules contiennent toutes le même code génétique
Quelles sont les 3 stratégies permettant aux cellules génétiquement identiques d’exprimer des gènes distincts les amenant à se différencier en un type précis de cellule?
- Localisation des ARNm
- Contacts cellule-cellule
- Diffusion de morphogènes
Qu’est-ce que la localisation des ARNm?
C’est une façon d’exprimer un patron de gène pour distribuer asymétriquement des ARNm clés pendant la division cellulaire
Les ARNm sont transportés le long d’éléments du cytosquelette par des filaments d’actine ou de myosine qui ont une croissance polarisée vers l’extrémité +
Les filaments utilisent une protéine adaptatrice qui lie le 3’UTR de l’ARNm
Résumer le contact cellule-cellule
Une cellule influence une autre par contact. Elles ont besoin de récepteurs de surface pour indiquer à l’autre cellule qu’elles sont l’une à côté de l’autre
Résumer la diffusion de morphogène
Le positionnement des cellules dans l’embryon affecte leur développement
Lorsque le morphogène est sécrété, les autres cellules vont savoir où elles sont dans le corps et en quoi se différencier selon leur position face à la cellule qui sécrète les morphogènes
Qu’est-ce qu’un morphogène?
Molécule signale (protéine) sécrétée par une cellule ou un groupe de cellule qui contrôle l’information de position
Qu’est-ce que la transduction du signal?
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
Nommer les 3 principaux modes de transduction du signal?
- via une cascade enzymatique
- par le relâchement de molécules qui migrent au noyaux
- par clivage protéolytique de la portion intracytoplasmique du récepteur
Résumer la transduction du signal via une cascade enzymatique
Un ligand vient se lier à un récepteur de surface
Une kinase (phosphoryle) entraine une cascade enzymatique en modificant des protéines régulatrices nucléaires
Résumer la transduction du signal via le relâchement de protéines régulatrices
Ligand se lie au récepteur
Relâchement d’une protéine régulatrice qui migre au noyau pour activer la transcription
Résumer la transduction du signal via le clivage protéolytique
Liaision du ligand au récepteur
Une enzyme vient couper une partie intracytoplasmique du récepteur (devient un activateur)
Cette petite partie (activateur) est relâché et migre jusqu’au noyau où il influence des protéines régulatrices
Résumer la localisation des ARNm pour le type sexuel de S.cerevisiae
S.cerevisiae peut se répliquer par mitose ou par bourgeonnement
Lorsqu’elle se réplique par bourgeonnement, la cellule fille (le bourgeon) reçoit une petite partie du matériel génétique qui la rend fonctionnelle mais elle ne pourra faire de mitose
La commutation de type sexuel permet a S.cerevisiae de passer d’un type a (bourgeon) a un autre type (cellule pour faire de la mitose)
C’est un problème, car la cellule fille n’a pas le matériel nécessaire
Le gène HO contrôle la commutation de type sexuel de S.cerevisiae
La répression transcriptionnelle de HO dans la cellule se fait par Ash1. L’ARNm de Ash1 migre sur l’actine et s’accumule ++ dans le bourgeon inhibant HO et donc la commutation de type sexuel
Dans l’inhibition de la commutation de type sexuel de S.cerevisae, comment ASh1 se lie-t-elle?
She2 lie le 3’UTR de l’ARNm de Ash1
She 3 lie une molécule de myosine V
She 2 et 3 s’associent ensemble et font le lien entre l’ARNm de Ash1 et le filament d’actine
Résumer l’exemple de contact cellule-cellule avec la sporulation chez B subtilis
B subtilis forme des spores (qui contient tout son matériel génétique nécessaire) lorsque que les conditions environnantes sont hostiles
Un préspore sera formé. Il contient une forme active d’un facteur sigma spécifique (sigma F). L’ARN pol sigma F transcrit spollR
SpollR = protéine membranaire qui se loge dans le septum (contact c-c)
Un récepteur dans la cellule mère se lie à SpollR. Cela active la conversion protéolytique de pro-sigma E en sigma E. L’ARN pol sigma E dirige la transcritpion des gènes pour tuer la cellule mère
Résumer l’exemple contact cellule-cellule de la communication par Notch
Le tube neural chez les insectes se forme à partir de l’ectoderme neurogénique
Le neurone en développement exprime Delta à sa surface. Delta lie le récepteur Notch à la surface des cellules épidermiques.
Cela amène le clivage de la portion intracytoplasmique de Notch = NotchIC
NotchIC migre au noyau et active Su(H) qui active la transcription des gènes codant pour les gènes répresseurs neuronaux
Chez les insectes, l’ectoderme neurogénique génère 2 types cellulaires, quels sont-ils?
- cellules épidermiques (peau ventrale) à la surface
- neurones (tube neural ventral) à l’intérieur
Le sonic hedgehog est un exemple de quelle stratégie permettant aux cellules de se différencier?
Diffusion de morphogène
Résumer l’exemple du sonic hedgehog
Chez les vertébrés, les cellules de l’ectoderme dorsal forment le tube neural
Les cellules au niveau ventral formant le notochorde (NC) et la plaque du plancher sécrètent du morphogène SHH.
Une gradient de SHH se forme dans le tube neural permettant la différenciation des cellules
Gli est inhibé par PTCH
SHH inhibe PTCh donc active Gli
Gli peut donc activer un jeu de gène différents selon sa concentration
Qui suis-je: je module l’expression de Gli
SHH
À quoi sert Gli?
C’est un activateur de transcription
Pourquoi la drosophile est-elle un animal modèle pour étudier l’embryogenèse?
Car elle a une reproduction rapide
Car elle a un gradient de protéines régulatrices comme mode principal de régulation du développement
Qui a voulu commencer à étudier la drosophile en premier?
Thomas Hun Morgan en 1908
Qu’est-ce qu’un zygote chez la drosophile?
Lorsque l’oeuf mature est fécondé par le spermatozoïde
Qu’est-ce qu’un syncycitum chez la drosophile?
Après la fécondation, lorsque les noyaux de divisent dans la même cellule
Vrai ou Faux: les cellules formées lors de l’embryogenèse de la drosophile sont pluripotentes
Faux, elles sont totipotentes, elles peuvent donner tous les types cellulaires
Il y a un gradient d’ARNm Nanos chez la drosophile, quel côté est plus concentré?
+++ de Nanos en postérieur qu’un en antérieur
Quelle est la conséquence pour les cellules le plus en contact avec l’ARNm Nanos?
Elles vont se différencier en cellules polaires qui donneront naissance aux cellules germinales
Comment nomme-t-on les cellules si ce ne sont pas des cellules germinales?
Cellules somatiques
Vrai ou Faux: dans l’oeuf non fécondé de la drosophile, la protéine Dorsal est distribuée uniformément
Vrai
À quel moment voit-on apparaître un gradient de la protéine Dorsal?
Dans l’oeuf fécondé, lorsque les noyaux ont rejoint le cortex
La protéine Dorsal est dans le noyau des cellules en position ventrale
Et dans le cytoplasme des cellules en région dorsale
Qu’est-ce qui régule le gradient de la protéine Dorsal chez la drosophile?
Le ligand Spätzle qui se lie au récepteur Toll
Décrire Spätzle
Protéine distribuée selon un gradient ventro-dorsal dans la matrice extracellulaire
Décrire Toll
Récepteur membranaire liatn Spätzle activé après la fécondation
Décrire le gradient de Späztle
Il y a plus de Spätzle niveau ventral (+++ de ligand région ventrale)
Moins de protéine au niveau dorsal dans le noyau à cause du gradient
Résumer la migration nucléaire de Dorsal
Cactus est couplé à Dorsal et inhibe son transport dans le noyau
La liaison de Spätzle au récepteur Toll active la kinase Pelle
Pelle phosphoryle Cactus. Lorsque Cactus est phosphoryée elle est dégradée donc Dorsal est libérée et peut migrer vers le noyau
La protéine dorsal est un activateur de 3 gènes, quels sont ces 3 gènes?
Sog ( 4 sites fort pour Dorsal donc pas besoin d’une grande qté)
Rhomboid ( 1 site fort et 3 sites faibles)
Twist ( 2 sites faibles donc besoin de +++ de qté de Dorsal)
Parmi les 3 gènes activé par la protéine Dorsal, lesquels sont inactifs dans le mésoderme?
Rhomboid
Sog
Quel est le répresseur produit suite à l’activation de Twist?
Snail
Décrire Snail
Snail est exclusivement exprimé dans les cellules du mésoderme
Les gènes Rhomboid et Sog ont des sites de liaison à Snail
Décrire la segmentation antérieur/postérieur
Elle est initiée par des ARNm localisé aux pôles antérieurs et postérieurs de l’oeuf non fertilisé
3 ARNm principaux = Bicoid en antérieur, Oskar et Nanos en postérieur
Par quoi sont synthétisés les ARNm osker, bicoid et nanos?
Synthétisés par l’ovaire de la mouche maternelle
Qu’est-ce qui transporte Oskar et nanos vers l’extrémité postérieure?
Par les mictrotubules via leur 3’UTR
Pourquoi Bicoid n’est-il pas transporté par les microtubules?
Car il a un 3’UTR différent qui ne sera pas transporté par les microtubules
Décrire hunchback
Essentiel à la subdivision de l’embryon en une série de segments
Sa transcription est activée par des niveaux élevés et intermédiaire de Bicoid
Nanos inhibe sa traduction (se lie au 3’UTR de l’ARNm de hunchback et empêche sa traduction
Hunchback est un régulateur de 3 gènes gap. Décrire
Kruppel est - par une qté élevée de hunchback
Knirps est - par une qté intermédiaire de hunchback
Giant est - par une qté faible de hunchback
Quel est le gène de parité segmentaire?
Gène even-skipped /eve
Il détermine le positionnement des bandes
Séquence codante de 2 kb
Région régulatrice de 12 kb avec 5 enhancers
