1-Lopez

Pourquoi peut-on faire des expériences sur le mécanisme cellulaire avec autre chose que des cellules humaines ?

Grâce à la conservation des processus biologiques fondamentaux.

Est-il possible d’avoir des différences entre les développements des différents modèles ?

Oui, et cela permet aux chercheurs d’identifier des mécanismes uniques ou spécialisés.

Est-ce que la taille du génome est représentatif de la proportion de gènes codantes ?

Non, car chaque organisme modèle a une quantité différente d’introns, de séquences répétitives et de séquences régulatrices.

Organisme modèle : Particularité de la levure ?

• Permet d’étudier le fonctionnement de la cellule sans la complexité de la multicellularité

• Peut subir des méioses et des mitoses

• Montre les aspects principaux du cycle cellulaire qui est sont conservés dans l’évolution eucaryotes.

•  Fonctionnement très similaire avec l’humain qu’on peut interchanger des composants e.g. protéines avec les cellules humaines.

• Peut subir une différenciation.

Organisme modèle : Particularité du nématode Caenorhabditis elegans

• étude sur le développement et le vieillissement

• Servi pour la découverte de l’apoptose.

• modèle pour étudier les malades neurodégénératives car on connait très bien la structure de son système nerveux.

• On peut avoir des miliers de nématodes pour pouvoir étudier certaines molécules.

• Lignage cellulaire, on sait exactement quelle cellule va devenir quoi.

• Découverte des microARN.

Comment a été découvert les microARN avec les nématodes ?

une mutation de lin-4 et lin-14 revient au même phénotype (arrive pas bien à se déplacer).

Lin-14 code pour une protéine alors que lin-4 code pour un microARN qui inhibe la séquence de Lin-14

Fonction de l’ARNm :

Fonction :
Régulation post-transcriptionnelle de l’expression des gènes.

Organisme modèle : Mouche Drosophila Melanogaster :

• Pour la génétique car chromosome géant

• Offre des caractères spécifiques.

• Permis de comprendre le contrôle génétique du développement embryonnaire précoce.

• Mécanisme de développement conservés entre la mouche et les vertébrés.

• Le locus est exprimé de manière coordonnés selon l’axe de la larve.

• Les informations pour la croissance font parti dans des endroits particuliers du génome comme chez l’humain.

Organisme modèle du possion-zèbre Danio Rerio.

Permet d’observer en direct le développement embryonnaire et l’organogenèse grâce à : 

• son embryon transparent

• développement rapide

Dans quelle matière utilise-t-on les poissons-zèbres Danio Rerio ?

• En pharmacologie pour tester la toxicité et efficacité car ont un système d’organes proche de l’humain et une femelle peut faire des centaines d’oeufs.

• En génétique car le génome est proche de l’humain

• Etude sur les mécanismes de réparation car les poissons zèbres peuvent regénérer leurs coeurs, nageoires etc.

• Comportement proche de l’humain e.g. stress, troubles psychatriques

• Fonction musculaire : On peut tester les performances physiques de ces animaux avec différents facteurs. e.g. On leur donne un truc et on les fait nager dans l’eau contre-courant.

Organisme modèle : la souris

• Organisme avec un génome très proche de l’humain

• Permet de distinguer l’inactivation et les surexpression des gènes

• Etude des maladies humaines e.g. pathologies rares, cancer, neurodégnératives

Mécanisme des xénogreffes :

On prend des tumeurs humaines qu’on met dans les souris et on essaie de les guérir dans les souris → médecine personalisée.

Idée de l’ordre de grandeur du génome :

3.1 × 10⁹ paires de nucléotides

3100km par génome

26 m par gène codant

Volume d’un noyau 100 à 500 um³ donc il faut de la compaction.

Différentes phases de la mitose ?

Interphase, Prophase, Metaphase, Anaphase, Telophase, Cytokinesis

Dans quelle phase est l’ADN compacté au maximum ?

Dans la métaphase car il ne faut pas de perte de matériel génétique dans la répartition des gènes.

Si un coté a plus que l’autre → trisomie

A quoi sert un caryotype ?

Permet d’obtenir une image des chromosomes d’une cellules pendant la prométaphase ou la métaphase de la mitose.

Qu’est-ce qui est différent dans le génome entre chaque espèce?

Le nombre de chromosomes et leurs organisations

Quels sont les 3 séquences principales dans le fonctionnement d’un chromosome eucaryote ? 

Une séquence de télomère

Plusieurs séquences d’origines de réplication.

Une séquence pour le centromère

Qu’est-ce qui compose l’ADN ?

• La chromatine

• Protéines histones et non-histones

Qu’est-ce que le nucléosome ?

C’est la sous-unité de la chromatine, composé d’ADN entouré d’histones visibles au microscope életronique.

Qu’est-ce qui est entre les nucléosomes et quelle est leur fonction ?

ADN de liaisons entre les histones et permet de réguler son expression.
Va laisser beaucoup de place lors de son expression e.g. pour laisser la place à l’ADN polymérase et d’autres facteurs de transcription.

Où est-ce que coupe les nucléases ?

Coupe l’ADN de liaisons car les histones protègent l’ADN de la nucléase

Quelle est la structure du nucléosome ?

• Histone composé de 8 sous-unités → octamère (coeur octamérique)

• L’ADN enroulé et les queues N-terminal de l’histone dirigé vers l’extérieur permettant d’interagir avec l’ADN

• Organisé en zig-zag

Quelle est la liaison entre l’ADN et les histones

Des interactions fortes mais pas covalentes.

Qu’est-ce qui dirige le repliement ?

L’adénine et la thymine car ils sont plus petits et plus faciles à replier. La cytosine et la guanine sont plus gros et sont à l’extérieur car + de place.

indépendante de la séquence d’ADN → pas besoin de TATA box pour s’enrouler

Quelle est la structure tridimensionnel de l’histone ?

• Le repli d’histone permet de structurer la chromatine

• Queue N-terminale non replié bilatérale (traverse et aussi de l’autre coté de l’histone) pour la régulation de la chromatine (point pour la décondensation/compaction de la chromatine, peut subit des modifications)

Rôle de H1 :

histone participe à la compaction des nucléosomes en liant les fibres de nucléosomes.

Mécanisme dynamiques des nucléosomes :

• Contient des compelxes de remodelage qui peut faire glisser les fibres de chromatine en. consommant de l’ATP pour cacher ou montrer des sites importants comme la TATA box.

• On peut enlever, échanger les histones pour différents autres variants d’histones consommant aussi de l’ATP.

Permet la régulation de l’expression génique et la stabilité du génome.

A quoi servent les variants d’histones ?

A apporter des fonctions spécialisés et localisé à la chromatine.

Quels sont les différents mécanismes dynamiques des nucléosomes ?

Variant d’histones :

• avec la dissociation avec le complexe

• Séparation entre l’ADN et les histones

• changement d’histones avec des variants

• Ajout de chaperonnes moléculaires

• Re-association entre l’ADN et le variant d’histones.