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Cellules souches chez Invertébrés - Coggle Diagram
Cellules souches chez Invertébrés
Intro
Chez Vertébrés : cell totipotente existent peu (à part embryonnaires) et env complexe donc difficile d'étudier in vitro
Chez Invertébrés
cS + facilement identifiables et organisme simple donc obs° voie + simple
Modèle pour dev embryon et larve, génétique et épigénétique, prolif et dif°, régénération cellulaire (...)
Avantages : orga en tissu simple donc identification niches + simple
Autorenouv + important
Mut° très utilisée in vitro comme in vivo
Caractérisation générales des cS
Rapport nucléo-cytoplasmique haut et taille + petites que les cell filles = division asymétrique
Dualité cS : capacité de maintenir indif° et intégralité de l'info génétique ainsi qu'à proliférer et se différencier
Concept de niche
Microenv local ncssaire pour le maintien de l'indif° des cS dans le temps et pour la prod de cell progénitrices
Niche : cell souche et cell de soutien + signaux de la MEC et déterminants moléculaires
Dif° : Prolif cS → dif°
sensu stricto
: reprog qualitative et mitose possible → maturation : changement quantitatif de phénotype et arrêt mitose ] étapes flexibles dans le temps
Stratégie de maintien cS : division asymétrique (clone + progénitrice=future dif°), division symétrique, combinaison (symétrique+asymétrique)
Division asymétrique
Ségrégation asymétrique des déterminants cellulaires
Signa entre cell soeurs qui s'inhibent entre elles
Interaction avec env (niche)
Stratégie maintien nature indif : position asymétrique de réulateurs de polarité cellulaire, ségrégation déterminants (division asym intrinsèque), maintien par des signaux du fuseau mitotique de la future cS (division asym extrinsèque), rég° épigénétique
Hypothèse de Cairns
du brin immortel
"Pendant la mitose, les cellules souches adultes divisent leur ADN de manière asymétrique, et non aléatoire" → retient copie de brin matrice parental à chq division donc mut° seulement pour cell filles
Controversée, démontrée ou contredite
Méca
Ségrégation non aléatoire par reconnaissance du brin parental →
moteur Left-Right Dynein
démontré (
dynéine
= prot motrice sur le cytosqlt et asso à ce mouvment les fuseaux mitotiques dans le transport des organites)
Marques épigénétiques asymétriques entre chromatides soeurs et conservation de l'état souche
Principaux outils chez les insectes pour l'étude des cS : mut° génétiques spontanées et induites & Recombinaisons homologues ou non homologues
Dév de nvx outils d'ingénierie moléculaire des génomes par les nucléases
Méthodo
TALEN
TALE = Transcription Activator-Like Effector
chez bactérie pathogène de plante : act° gènes chez l'hôte
TALEN : combinaison de TALE et d'un ciseau moléculaire = endonucléase bactérienne
Fok I
Région
DBD
(=Dna Binding Domain) reconnaît un nt au niv du
RVD
(=Repeat-Variable Diresidue) → asso avec Fok I
Fok I des 2 côtes de l'ADN → cassure db →
NHEJ
→ Indel = insertion-délétion ou réparation ADN
+ADNsb et
HDR
→ Edition précise du génome
+ADNdb et
HDR
→ Insertion d'ADN exogène
Méthodo CRISPR/Cas9
Séq CRISPR : séq courtes palindromiques groupées et régulièrement espacées → asso avec gènes comme Caspase 9 pour rôle dans immunité adaptative des bactéries et archées pour élimination de mat génétique
Recombinaison possible avec CRISPR/Cas9 : avec NHEJ (indel) ou HDR (insertion matrice homologue ou réparation ADN)
Modèles Arthropodes Insectes : droso
Disques imaginaux (imago) : îlots de cS à déterminisme tissulaire fixe ] dans les 3 stades larvaires
Voies majeures : JAK-STAT surtout et BMP, Hh
Lignée germinale souche
Division pour mâle et femelle : asymétrique extrinsèque
cG mitotique pour lignée mâle
Bam ON et JAK/STAT OFF → dif°, croissance et prolif
EGFR/Raf
JAK/STAT OFF
→ prolif
Cytoblaste pour lignée femelle
dSMURF → Stet/Spitz → Prolif
dSMURF → Bam, bgcn → Dif°, Croissance, Prolif
Yb
: prot régulatrice de l aprolif des cG et somatiques souches, maintenance de l'état indifférencié des cG (
voie piRNA = Piwi
), autorenouv des cell somatiques souches
Modèle : les Tuniciers (urochordé)
Dév asexué blastogénique
Forte act télomérasique dans le bourgeon : protection de l'ADN lors de l'organogénèse
Voies BMP → Myc →
Prolif cell somatiques et germinales → pluri
Piwi →
Vasa
→ dev du tissu gonadique
Piwi → maintien des PGC et dev du tissu gonadique
Régénération tissulaire : modèle Planaires
Modèle pour les translocation humaines
Greffon assure régén de l'individu / on coupe n'importe où → régén
Néoblaste : seule cell qui se divie chez planaire (toti), indif, exp° de gènes de pluri (Oct4, Piwi,
Bruno-like
,
Tudor
...), autorenouv
Tudor : prot à domaine TUDOR répétés → liaison avec PRMT
Vasa
Bruno-like : impliquée dans régénération et maintien sC
Piwi : silencing des transposons (intégrité du génome pour descendance), méth° ADN, modif histones sur gène piRNA (transcription silencing)
Modèle
C.elegans
Modèle dans le déterminisme sexuel
cS : voie majeure Glp-1 (Notch)
Méthodo iPSC (induced pluripotent stem cells)
Reprog pas totalement complète car modif pendant la vie de la cell (modif épigénétiques) → transformation en iPSC est surtout une rég° épigénétique → état indif incomplet et sénescence
Formation de colonies + petites et + sombres que les Vertébrés