Automne 2014 BCL102 -Biologie cellulaire

Automne 2014

BCL102 - Biologie cellulaire

Objectifs spécifiques pour la partie I(cours 1 à 6)

Les gènes et le génome, réplication et réparation de l’ADN1- Connaître les notions suivantes : un gène, un génotype, un phénotype, un allèle, des allèles dominants et récessifs, de typesauvage et mutant. Connaître et comprendre également les deux principes de Mendel pour la ségrégation indépendante et l’assortiment aléatoire des allèles.

Gène : Unité d’information génétique, il code pour un polypeptideou un acide ribonucléique fonctionnel.

Génotype : Le génotype d’un invidu (animal, végétal ou bactérien)est l’addition de l’ensemble des gènes qu’il possède.

Phénotype : Sommes des caractères morphologiques, physiologiques ou comportementaux qui sont visibles de l’extérieur

Allèle : L’une des multiples versions d’un même gène. Un allèle provient de chacun des parents.

Allèle dominant ou récessif : Les allèles récessifs ont besoin d’homozygotie pour pouvoir s’exprimer, c’est-à-dire qu’ils leurs faut apparaître en deux exemplaires. Les allèles dominant exprimeleur phénotype dès leur présence, et ce, peu importe la présence d’autre allèle

Type sauvage et mutant : L’allèle sauvage est celui qui est non-altéré et possédé originellement par l’espèce. L’allèle mutant est une mutation du type sauvage.

Principe de Mendel :

- Ségrégation indépendante : Les facteurs de deux caractères se séparent et se recombinent de facon indépendante.

- Assortiment aléatoire : La proximité de deux gènes fait en sorte que les proportions de 50:50 ne peuvent pas être respecter et ainsi l'écart se creuse plus les gènes sot aprochés.

2 - Comprendre que les gènes sont passés d'une génération à l'autre en groupes (puisqu'ils sont physiquement associés sur un chromosome) mais ces groupes peuvent cependant se défaire petit àpetit au fur et à mesure des recombinaisons chromosomiques. Savoir ce qu’est un groupe de liaison (linkage) et sa relation avec la distance physique entre les gènes situés sur un chromosome.

Recombinaison chromosomiques : Ce produit lors de la méiose et lors de la fécondation. Il peut s'agir de brassage interchromosomique ou de brassage intrachromosomique. Lors de la prophase 1, les chromosomes homologues s'apparient au niveau du chiasmas et il se produit des échanges interchromosomique. Lors de l'anaphase, lorsque la cellule se sépare en deux, il se produit une séparation aléatoire des gènes.

Groupe de liaison : Les groupes de liaisons sont des groupes de gènes qui sont toujours transmis ensemble dû à leur proximité génique.

3 - Connaître la structure chimique de l’ADN, le principe de

complémentarité et son rôle pour la transmission et l’expression de l’information génétique.

Le principe de la complémentarité permet d'expliquer la transcription ainsi que le processus de dénaturation et de renaturation permettant l'hybridation des acides nucléiques. La

complémentarité se voit dans les liens possibles entre l'adénine et la thymine, ainsi que dans la guanine et cytosine. La complémentarité se fait à l'aide de liens hydrogènes ainsi que des ponts sulfures.

La complémentarité détient également un rôle clé dans la synthèsedes protéine car les codons (trois acides nucléiques) ont des anti-codons complémentaire qui permettent la synthèse protéiques spécifique.

4 - Savoir ce qu’est la chromatine. Pouvoir différencier histone,octamère d'histone et nucléosome. Pouvoir nommer les histones H1,H2A, H2B, H3 et H4, savoir quelles sont les histones du coeur du nucléosome. Savoir qu'il y a ~146 paires de bases d’ADN emballéesdans un nucléosome.

La chromatine est la forme condensée de l'ADN dans le noyau.

- Histone : Protéines spécialisées, surtout composées d'acide aminés basiques. Elles servent à la compaction de l'ADN.

- Octamère d'histones : 8 histones formant le coeur du nucléosome

- Nucléosome : Complexe d'ADN, d'histone (coeur de 8 histones) et d'une histone H1 qui lie le tout.

5 - Faire la différence entre la fibre de 11 nm de la fibre de 30nm.

6 - Connaitre la structure et pouvoir identifier les parties d’unchromosome mitotique : une chromatide soeur, un centromère, une région télomèrique, bras du chromosome, etc.

7 - Savoir que l'ADN se décondense lors de l’interphase (mais pasentièrement!!) et que les

chromosomes occupent des territoires limités.

8 - Connaître les notions ‘’euchromatine’’ et ‘’hétérochromatine’’ et savoir les différences entre ces deux types de chromatine. Savoir que les modifications post-traductionnelles des extrémités Nterminales des histones déterminent le type de chromatine et qu'elles jouent un rôle dansla régulation de l'expression génique (il n'est pas nécessaire d'apprendre par coeur les sites de modifications).

Euchromatine : Elle est de manière générale non condensée et prête à la transcription ou la réplication.

Hétérochromatine : Elle est de manière générale condensée et inactive.

9 - Connaître les différences majeures dans l’organisation du génome et des gènes entre des organismes simples et complexes. Comprendre comment la structure du gène chez les organismes complexes facilite la production d’une grande variabilité protéique.

Génome simple : petit espace intergénique, gènes très rapprochés

Génome complexe : grand espace intergénique, faible densité de gènes

Le fait que les gènes sont fait en morceaux permet une plus grande variabilité protéique car la transciption peut commencer sur des sites différents. Cela permet également un épissage alternatif, des sites de polyadénylation différent ainsi que des sites d'initiation de coiffe alternatif.

10 - Avoir une idée approximative de la composition du génome humain et que notre génome contient une grande proportion de séquences non-codantes ( ~45% de séquences répétées et/ou mobile,plus que 50% d'introns et seulement ~1-2% de séquences codantes).

6% ADN satellite3% transposons (font partis des séquences répétées)8% rétrotransposons

11 - Pouvoir faire la différence entre des séquences répétés non-codantes et des gènes répétés, et connaître des exemples pour ceux deux.

Des gènes répétées sont des gènes qui doivent produire des protéines ou des ARN en plus grande quantité, leurs répétitions permet d'en avoir plus (ARNt, Histones, Protéines essentielles). Les séquences non-codantes répétées ont un rôle dans la régulation de la transcription et dans l'organisation du génome (Transposons, rétrotransposons, minisatellite, etc.).

12 - Savoir distinguer un transposon d’un rétrotransposon et connaitre leurs mécanismes de transposition dans le génome.

Transposons : Les transposons se déplace sans aide d'ARN intermédiaire

1- Le transposon est délimité par deux séquences spécifique2- Deux sous-unités de la transposase clive chaque extrémités3- Reconaissance de la séquence cible4- Ligation du transposon par la transposase

Rétrotransposons : Ils ont besoin d'un ARN intermédiaire

1- Transcription du gène par la polymérase2- Transcription inverse pour former un ADNc simple brin3- Conversion en ADN double-brin4- Le rétrotransposon s'insère dans un séquence cible de l'ADN

13 - Avoir une idée de l’importance des éléments mobiles et des séquences répétées dans l’évolution du génome.

Les éléments mobiles sont considérées comme la principales sourced'évolution chez les eucaryotes. Il y a évidemment plusieurs maladies qui sons attribuées au éléments mobile mais ils sont tout de même à la base de plusieurs mutation qui ont servis l'évolution. La recombinaison des éléments répétées peut conduireà la formation de nouveau gènes et donc de nouvelles protéines. La duplication (par transposons) d'une région chromosomique permet la création de nouvelle famille de gène.

15 - Comprendre le principe et les avantages de la réplication semi-conservative de l’ADN. Se familiariser avec les notions ‘’origine de réplication’’, ‘’fourche de réplication’’, ’’bulle de réplication’’, etc. Pouvoir dessiner un modèle d’une fourche de réplication. Connaître la direction de l’étalement de la bullede réplication et pouvoir identifier la direction de la synthèse de l’ADN (cette direction est toujours 5’-3’).

Réplication semi-conservative : La réplication se fait à partir d'un modèle et donc un des deux brins seulement est nouveaux.

Origine de réplication : Séquence de nucléotides spécifiques reconnues par des protéines de réplication

Fourche de réplication : La fourche de réplication est la forme de Y

Bulle de réplication : Ou œil de réplication, il s'Agit de la forme globale de la réplication qui est bidirectionnelle.

16 - Connaître les protéines principales de la réplication et leurs rôles.

Hélicase : Sert à la séparation des deux brin de l'ADN en brisantles ponts HTopoisomérase : Sert à éviter le superenroulement et démêle les deux brins fillesPrimase (ARN polymérase) : Elle sert à installer les amorces d'ARN qui permettent le commencement de la réplication, Pol I transforme ARN de fragment d'Okazaki en ADN.ADN polymérase : Elle est la principale protéine et elle place les déoxyribonucléotides sur le brin d'ADNLigase : Elle lit les brin d'Okazaki ensemble

17 - Savoir qu'on a besoin d’un brin matrice et d’une amorce pourla réplication de l’ADN.

18 - Connaître le mécanisme de la réplication de l’ADN chez les procaryotes. Pouvoir distinguer le brin avancé et le brin retardéet comprendre comment le brin retardé est produit (fragments d’Okazaki)

Chez les procaryote, le système est similaire au eucaryotes, saufque leurs ADN est circulaire et ainsi à la fin, les deux chromoides devraient rester soudés, une gyrase permet aux deux chromatides sœurs de passées l'un dans l'autre.

Le brin d'Okazaki est formé car la réplication ne peut se faire que du sens 5' vers 3', ainsi il faut un brin ''retardé''. Les brins d'Okazaki sont donc le petit brin d'ADN qui est former dansle sens inverse de la polymérase, il nécessite des amorce.

19 - Savoir que les ADN polymérases possèdent une activité exonucléase et qu’elles participent dans la détection et la correction des bases erronées au cours de la réplication (correction d’épreuve).

Elles peuvent donc revenir en arrière et corriger les erreurs oudétruire ce qui se trouve devant elle.

20 - Connaître les sources et les types principaux des dommages àl’ADN. Comprendre que l’ADN peut être endommagé par les processusinternes de la cellule elle-même, ainsi que par les agents environnementaux. Savoir que la cellule possède plusieurs mécanismes spécialisés pour corriger ces dommages.

Dommage endogènes : Métabolisme de la cellule ou erreur de réplicationDommages exogènes : Sources environnementales variées ( rayons UV, gamma, Chimiothérapie, etc.).

Mécanismes : Base excision repair (BER), Mismatch repair (MMR), nuclotide excision repair (NER), recombinaison homologue et jonction non-homologue.

21 - Connaître l’existence du mécanisme de réparation par excision des bases (BER) et celui par excision des nucléotides (NER). Comprendre que les deux mécanismes ciblent différents types de dommages à l’ADN et savoir lesquels. Pouvoir nommer les deux mécanismes principaux de réparation des cassures double-brinet savoir les différences majeures entre eux

BER : Le mécanisme du BER cible des erreurs de nucléotides en lysant l'endroit spécifique de l'erreur et remplissant le trou ainsi former par une polymérase spécialisés

NER : Ce mécanisme vise les appariements non voulu entre deux nucléotides voisins, par exemple les ponts de thymines qui causent une sorte de bulle.

Les différences majeurs entre le deux systèmes :

Recombinaison homologue : Copie une séquence homologue, se passe uniquement en phase S et G2 car implique l'échange de brin entre ADN

Jonction non-homologue : Rejoint les bout directement à l'aide deprotéines Ku et ensuite une ligase lit les deux bout cassé, pas d'homologie donc se passe dans toute les phases.

L’expression des gènes1 - Savoir le principe de transmission de l’information génétique. Connaître les différences entre l’ADN et l’ARN au niveau de la structure chimique (désoxyribose versus ribose, thymine est remplacée par l'uracile F) et au niveau de leurs rôles dans la cellule. Connaître les trois types principaux d’ARNprésents dans la cellule : ARNm, ARNr et ARNt.

ADN : stockage d'information, plus stable, propice à transcrire, auto-reproductionARN : Transfert d'informations, éphémère, facile à transporter, plus mobileARNm : ARN messager, intermédiaire entre ADN et protéinesARNr : ARN ribosomique, élément structural des ribosomeARNt : ARN de transfert, transporteurs d'acides aminés

2 - Bien connaître les différences entre procaryotes et eucaryotes au niveau de : l’organisation des gènes, la structure de l’ARN messager, la maturation des transcrits, les ARN polymérases.

PRO : les gènes destinés à la même voie métabolique sont organiser en Opéron (tous au meme endroit) , promoteur communEUC : souvent séparé ou interchromosomique, promoteur dédié pour chacun

PRO : un ARNm code pour plusieurs protéine (polycistronique) EUC : un ARNm code pour une seule protéine, ARNm modifié par coiffe méthyl-guanosine et queue poly-A

PRO : toutes la machinerie se fait simultanément au même endroitEUC : Présence de maturation et exportation hors du noyau pour latraduction

3 - Savoir dans quel sens se fait la transcription (5' vers 3' sur le brin du haut) et ses grandes étapes. Connaître les éléments principaux d’une unité transcriptionelle (promoteur, site d’initiation, régions non-traduites, etc.), leur rôle et pouvoir faire différence entre eux. Pouvoir dessiner une bulle detranscription avec ses éléments. Être familier du problème de ‘superenroulement’ et le rôle des topoisomérases.

Initiation : fixation ARN pol, modification et ajout des facteurs, ouverture de la double hélice, ajout des premier robinucléotides et synthèse lente des premiers nucléotides (environ 10)

Élongation : synthèse plus rapide, déroulement en avant et réassociation en arrière

Terminaison : arrêt provoquer par des séquences spécifiques

4 - Savoir ce qu’une séquencé consensus (un promoteur procaryote typique a une telle séquencé à - 35 et une autre à -10, la boîte "Pribnow") et son rôle au niveau du promoteur. Savoir à quoi servent les facteurs de transcription.

Une séquence consensus est une séquence de nucléotide précis qui permet la fixation de facteur de transciption, elle font également partis de ce que l'on appel le promoteur.

Les facteurs de transcriptions vont réguler l'expression de leur gènes en se fixant a leur site de fixation, ils vont également permettent le début de toute transcription.

5 - Savoir distinguer les trois polymérases d'ARN eucaryotes (PolI, Pol II et Pol III) et savoir à quoi elles servent.

Pol 1 : ARNr large (28S,18S et 5,8S)Pol 2 : ARNm, ARNsn, ARNsno, microARN, ARN télomérasePol 3 : ARNt, ARNr 5S

6 - Pouvoir distinguer les facteurs de transcription de base et les facteurs spécifiques (activateurs) et les rôles spécifiques que ces facteurs jouent dans la transcription. Avoir une idée générale du rôle du facteur TFIID et la sous-unité TBP, du site qu’elle lie dans le promoteur et la structure tridimensionnelle du complexe d’initiation.

De base : Fréquents sur de nombreux promoteur, rôle routinierActivateurs : Restreints a un plus petit nombres de promoteurs, régulation fini de l'activité des promoteurs

Les facteurs de transcription (FDT) de base servent à l'initiation et au bon fonctionnement de la transcription tandis de les FDT activateurs agissent plutot au niveau de la régulationde l'expression.

Le TFIID est la facteur de transcription qui se lie a la boite TATA en premier par le biais de la sous-unité TBP, la TBP donne aussi la courbure du complexe d'initiation.

3D = genre de boucle

7 - Savoir que l’élongation est régulée par la phosphorylation del'extrémité C-terminale de la Pol II. Savoir que le CTD (C-terminal domain) est un site d'interaction majeur entre la Pol IIet plusieurs d’autres facteurs impliqués dans la production et lamaturation de l'ARNm.

8 - Connaître la structure des gènes ribosomaux et la nature répétée de l’ADN ribosomal. Savoir ce qu'est le nucléole et ce qui s'y passe. Avoir une idée des composants de sous-unités ribosomales.

Structure : gène 18S, gène 5,8S et gène 28S formant le transcrit 47S transcrit par la pol Igène 5S transcrit par la pol III. La nature répété de l'ADN ribosomal est pour permettre une plus grande facilité de transcription et une plus grande quantité de ribosome.

Les transcrit de 60S (grosse s-u) et le transcrit 40S (petit s-u)doivent être assembler par de plus petit ( les autres gènes) et subirent une maturation et ajouter des proteines ribosomal. Le ribosome final fait 80S

9 - Avoir une idée de différences dans la structure des promoteurs de polymérases I, II et III.

10 - Savoir que l’expression des gènes est finement régulée et avoir une idée des différentes techniques utilisées pour mesurer

les niveaux d’expression des gènes (hybridation de type Northen, micropuces, etc.)

11 - Connaître le principe derrière le phénomène d’interférence àl’ARN (pas nécessaire d’apprendre

le mécanisme exact et les facteurs impliqués). Savoir qu’il existe également des micro ARN

endogènes participant à la régulation d’expression génique. Savoir le principe du riborégulateurs

(riboswitch) procaryote (contrôle de l’expression en réponse de différents métabolites par

changement de la conformation de l’ARNm).

Le contrôle de l’expression des gènes

1 - Bien connaître les principes de fonctionnement d’un opéron bactérien. Connaître les éléments

principaux impliqués dans la régulation de l’opéron et leurs rôles. Comprendre les différences entre un

opéron inductible et un opéron répressible. Connaitre les notions‘activateur’ et ‘répresseur’ de

transcription. Être familier avec les mécanismes de régulation del’opéron lac et de l’opéron trp.

2 - Connaître les différences majeures entre les procaryotes et les eucaryotes au niveau de

l’organisation de la cellule, de la chromatine et l’organisation des gènes.

3 - Connaître la différence entre les facteurs de transcription généraux et les facteurs spécifiques.

Savoir qu’un gène peut être régulé par plusieurs facteurs et qu’un facteur peut réguler plusieurs

gènes. Connaître le principe de coopérativité lors de la régulation de l’expression génique et qu’un

ensemble des facteurs de transcription régule la transcription d’un gène.

4 - Connaître la structure générale des activateurs de transcription, les trois domaines communs et

leurs fonctions. Comprendre l’importance du principe de dimèrisation des activateurs de transcription.

Avoir une idée qu’il existe des familles d'activateurs tels que définis par leur domaine d'attache à

l'ADN.

5 - Savoir ce qu'est un élément de réponse dans l’ADN (c’est une séquencé régulatrice dans l’ADN).

Savoir différencier un élément proximal d'un élément distal. Avoir une idée des types principaux des

éléments distaux. Avoir une idée de la technique d’immunoprecipitation de chromatine (ChIP).

6 - Savoir ce que sont les récepteurs nucléaires, comment ils sont régulés et quel est leur rôle

cellulaire.

7 - Savoir ce qu'est un coactivateur de transcription, quels sontles deux groupes des coactivateurs et

leur façon d’action respective.

8 - Savoir distinguer les caractéristiques de l'hétérochromatine de l'euchromatine. Savoir ce qu'est le

code des histones et comment le code des histones peut influencerla transcription des gènes.

Comprendre le principe d’étalement de la hétérochromatine par recrutement des protéines comme la

HP1. Connaître l'existence de frontières hétérochromatiques. Avoir une idée comment la frontière

entre la hétérochromatine et l’euchromatine se forme.

9 - Savoir que la chromatine au niveau des promoteurs actifs est associée à des modifications des

histones spécifiques, ainsi qu’à des régions libres de nucléosomes suivies des nucléosomes en phase

qui facilitent le recrutement de l’ARN polymérase.

10 - Savoir qu'il existe des histone acétyltransférases (HAT) quis'opposent à des histone

déacétylases (HDAC). Savoir que la déacétylation des histones estun préalable à leur méthylation,

puisqu'on ne peut pas méthyler une lysine qui est déjà acétylée.

11 - Savoir différencier les coactivateurs agissant par des modifications post-traductionnelles (le code)

des histones et ceux-ci de remodelage de la chromatine.

12 - Savoir qu'il existe des ADN méthylases qui ajoutent les groupements méthyles sur les cytosines

dans l’ADN et que cette modification réprime la transcription.

Le contrôle post-transcriptionnel

1 - Savoir les différences principales entre procaryotes et eucaryotes au niveau de la transcription,

c'est-à-dire une polymérase chez les procaryotes versus trois chez les eucaryotes, les transcrits sont

traités avant la traduction chez les eucaryotes mais non chez lesprocaryotes, différences au niveau

de la structure de l’ARNm, ainsi qu’on trouve 3 différents types de l’ARN dans toutes les cellules (vous

devez savoir tout ça déjà du chapitre précédant).

2 - Être familiers avec la structure de l’ARNm chez les eucaryotes (coiffe, cadre de lecture, introns,

exons, queue de polyA)

3 - Savoir la fonction de la coiffe en 5’ de l’ARNm. Savoir comment s'effectue la maturation du bout 3’

de l’ARN (clivage et polyadénylation de l'ARNm) et son rôle.

4 - Savoir ce qu’est un complexe RNP et son rôle dans la cellule.

5 - Savoir ce qu'est un exon et un intron et pouvoir les différencier. Comprendre ce qu'est l’épissage

d’ARNm et à quoi ça sert dans la cellule, comprendre le mécanismed’épissage de l’ARNm (sans

renter dans les détails ou connaître les séquences ou les protéines impliquées).

6 - Connaître la structure des gènes ribosomaux et celle des gènes codant pour les ARNt. Savoir que

les transcrits de l’ARNr sont modifiés chimiquement à l’aide de snoRNP et quelle est l’importance de

ces modifications.

7 - Savoir que le précurseur d’ARNr de 47S passe par un processusde maturation pour donner les

ARNr matures (28S, 18S et 5,8S) qui font part du ribosome. Pouvoir différencier entre le processus de

maturation de l’ARNr et celui de l’épissage de l’ARNm.

8 - Avoir une idée que le transport de l’ARN mature sous forme deRNP s’effectue de façon régulée à

travers des complexes de pore nucléaires et que ce transport dépend de la présence des peptides

signaux (NLS ou NES) dans les protéines composantes du RNP.

9 - Comprendre pourquoi on dit que le code génétique est dégénéréet en même temps universel.

Comprendre les notions ‘codon’ et ‘anticodon’. Avoir une idée de la structure générale d’un ARNt.

10 - Pouvoir décrire les étapes de la traduction de l'ARNm : l’initiation, l’élongation et la terminaison.

Savoir comment sont recrutés les ribosomes chez les procaryotes (par le biais de la séquence Shine-

Dalgarno). Connaître la direction du mouvement des ARNt dans les sites E, P et A du ribosome

pendant la traduction, ainsi que celle du mouvement du polypeptide en croissance.

11 - Connaître l’existence de la régulation par microARN. Avoir une idée des trois mécanismes de

régulation de la traduction par microRNA.

Le cycle cellulaire et contrôle de la croissance

1 - Bien connaitre les notions division cellulaire, cycle cellulaire, mitose, méiose, interphase,

cytocinèse, points de restriction du cycle. Connaître les phases du cycle cellulaire et les processus

principaux ayant lieu dans chaque phase du cycle.

2 - Savoir c’est qu’une kinase cycline-dépendant et une cycline, comprendre le mécanisme par lequel

le complexe CDK-cycline régule le passage d’une phase à l’autre du cycle cellulaire. Comprendre les

exemples de régulation du complexe CDK-cycline lors des transitions G1-S et G2-M.

3 - Connaître les différents mécanismes qui régulent l’activité de CDK lors du cycle cellulaire.

4 - Avoir une idée de l’importance de points de contrôle du cyclecellulaire pour la stabilité génomique.

5 - Connaître la définition et les caractéristiques de la mitose.Se familiariser avec les phases de la

mitose. Avoir une idée du mécanisme de condensation de la chromatine lors de la formation des

chromosomes mitotiques (condensine et cohésine). Connaître les structures ‘centromère’,

‘kinétochore’ et ‘centrosome’ et ‘fuseau mitotique’ et leurs rôles respectifs lors de la mitose.

6 - Connaître la définition et les caractéristiques de la méiose.Comprendre comment des nouvelles

combinaisons d’allèles parentaux sont générées lors de la méiose.Savoir que la recombinaison

homologue s'effectue pendant la méiose (au stade prophase I) entre le chromosome d’origine

paternelle et le chromosome d'origine maternelle aboutissant à unmélange du matériel génétique

dans les gamètes.

7 - Comprendre les différences entre la mitose et la méiose.

8 - Se familiariser avec la gamétogenèse (ovogenèse et spermatogenèse). Avoir une idée du

processus non-disjonction et ses conséquences au niveau de la gamétogenèse et de l’organisme et

de la notion ‘aneuploïdie’.

9 - Savoir que l’apoptose est un mécanisme de mort cellulaire programmée. Connaitre les

caractéristiques importantes d’une cellule apoptotique, comme le rétrécissement et la dilation du

cytoplasme, la fragmentation du noyau, la condensation et la coupure de la chromatine, la formation

des corps apoptotiques, l’absence d’inflammation. Avoir une idée pourquoi les organismes

pluricellulaires utilisent l’apoptose.

10 - Connaître les étapes de l’apoptose : initiation, phase effectrice, phase de nettoyage.

11 - Connaître le rôle des caspases dans l’apoptose et le mécanisme d’activation des caspases.

12 - Connaître le rôle de protéines pro-apoptotique et anti-apoptotique de la famille Bcl-2 et de la

protéine cytochrome c.

13 - Savoir quelles sont les deux voies principales de l’apoptose(intrinsèque et extrinsèque). Pouvoir

faire la différence entre la voie intrinsèque de l'apoptose (qui passe par la libération de cytochrome c

de l'espace intermembranaire de la mitochondrie et la formation de l'apoptosome qui contient la

caspase 9) et la voie extrinsèque de l'apoptose (qui passe par des récepteurs membranaires capables

d'activer des caspases directement).

14 - Connaître les caractéristiques des cellules cancéreuses (face à l’apoptose, à la sénescence, à la

dépendance face aux signaux de croissance, réorganisation génomiques, etc). Connaître les notions

‘angiogenèse’ et ‘métastase’.

15 - Comprendre le concept du développement d’un cancer à traversplusieurs étapes (une cellule ne

devient pas cancéreuse suite d’une seule mutation, une accumulation de plusieurs mutations est

requise pour promouvoir le développement du cancer). Se familiariser avec l’exemple de souris

exprimant les oncogènes c-myc et rasD.

16 - Connaître les effecteurs cellulaires du cancer, les trois groupes des gènes qui sont le plus

souvent mutés dans les cellules cancéreuses : les proto-oncogènes, les suppresseurs de tumeur et

les gardiens du génome. Faire la différence entre un proto-oncogène, un oncogène, et un

suppresseur de tumeur.

17 - Connaître les différents mécanismes pour transformer un proto-oncogène en oncogène.

18 - Avoir une idée des suppresseurs des tumeurs les plus importants (les protéines pRB et p53) et

que sont les gènes appelées gardiens du génome.

Différenciation cellulaire et développement

1 - Connaitre les notions ‘reproduction sexuée’, reproduction asexuée’, ‘gamétogenèse’. Connaitre les

deux mécanismes responsables de l’augmentation de la variabilité génétique lors de la méiose.

2 - Avoir une idée des grandes étapes de la spermatogenèse (division des spermatogonies, formation

des spermatocytes du 1er et 2eme ordre, différenciation, rôles des cellules de Leydig et de Sertoli,

etc.)

3 - Avoir une idée des grandes étapes de l’ovogenèse, quand dans de la vie féminine elles se

passent, la division asymétrique conduisant à la formation des ovocytes du second ordre, la zona

pellucide, etc.

4 - Avoir une idée des grandes étapes de la fécondation. Connaitre le rôle de l’acrosome et les

granules corticales, la structure de zona pellucide et son rôle dans la prévention de la polyspermie,

etc.

5 - Se familiariser avec les éventements ayant lieu lors des premières divisions du zygote, les

scissions, la formation du blastocyste, masse cellulaire interne et les grandes étapes de la formation

de l’embryon précoce et les trois feuilles embryonnaires.

6 - Être familier avec la notion différenciation cellulaire, comprendre les signaux menant à la

différenciation et que la différenciation est une cascade des décisions irréversibles guidée par ces

signaux.

7 - Connaître les mécanismes conduisant à l’expression différentielle pendant le développement.

Comprendre le fonctionnement d’un morphogène et d’un gradient de signalisation. Comprendre la

notion d’information de position et comment la combinaison de plusieurs gradients peut dresser une

région du corps et lui permettre de développer un caractère particulier.

8 - Savoir les quatre grandes marques du développement. Avoir uneidée du principe d’action des

gènes maîtres (master genes) qui poussent la différentiation par la formation de centres de

signalisation puissants.

9 - Saisir le principe de totipotence, de multipotence, de pluripotence et d’états différenciés plus ou

moins avancé.

10 - Se familiariser avec les concepts et les types de cellules souches, leur caractéristiques les plus

importantes, les sources pour l’isolement des cellules souches etl’intérêt pratique de leur application.

11 - Connaître le concept de niches comme les endroits dans l’organisme où les cellules souches

adultes résident, l’hiérarchie de cellules dans les niches et lesprocessus de renouvèlement et

différenciation qui s’y passent.