Signalisation et différenciation cellulaire

ECTS

6.0

Nombre d'heures

50.0

Niveau d'étude

Bac +3

Période de l'année

Semestre 6

Présentation

Compréhension des bases moléculaires de la différenciation des cellules animales. Mécanismes de contrôle du cycle cellulaire (antagonisme prolifération/différenciation). Description des grandes étapes de la différenciation (spécification, détermination, différenciation terminale). Déterminants moléculaires de la différenciation : contrôle génétique et épigénétique de la différenciation (remodelage de la chromatine) ; rôle du microenvironnement dans le contrôle de la différenciation (interactions cellule-cellule, cellule-matrice, contrôle des migrations cellulaires, signalisation par des facteurs diffusibles, rôle du cytosquelette). Analyse de trois modèles de différenciation (neurones dopaminergiques, chondrocytes, cellules musculaires). Analyse de publications scientifiques illustrant les différents points abordés en cours, avec restitution orale par petits groupes. Travaux pratiques : détection de marqueurs de prolifération et de différenciation dans des cellules en culture.

Objectifs

Acquérir des connaissances solides sur les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans le contrôle de la prolifération et de la différenciation,chez les vertébrés.

Organisation

Liste APP
Liste obligatoire

Volume horaire

Cours magistral14
Travaux pratiques15
Travaux dirigés6
Situation de simulation (en face-à-face pédagogique)15

Compétences visées

Se familiariser avec les principales approches méthodologiques permettant d'étudier les mécanismes de prolifération et de différenciation. Etre capable d'analyser et de critiquer des documents scientifiques portant sur cette thématique. Etre capable de mettre en oeuvre des techniques de quantification de la prolifération et de la différenciation cellulaire in vitro.

Syllabus

Cours Magistraux :

Mécanismes de contrôle du cycle cellulaire :

- transition G1/S (rôle des complexes Cdk-cyclines, rôle de la protéine Rétinoblastome) 

- transition G2/M

- cycle cellulaire et cancer.

  Déterminants moléculaires de la différenciation :

- Généralités (les grandes étapes de la différenciation ; "antagonisme" prolifération versus différenciation ; notions de dédifférenciation et de transdifférenciation)

- Démarches expérimentales utilisées dans l’étude des mécanismes de différenciation

- Contrôle génétique et épigénétique de la différenciation (remodelage de la chromatine ; méthodes d'identification des facteurs transcriptionnels impliqués dans la différenciation)

- Rôle du microenvironnement dans le contrôle de la différenciation (interactions cellule-cellule et  cellule-matrice : rôles des cadhérines, rôles des intégrines, le système delta-notch, description des voies de signalisation impliquées et des interactions entre ces différentes voies, les voies Rho, Rac, Cdc42 et le remodelage du cytosquelette, contrôle des migrations cellulaires ; signalisation par des facteurs diffusibles : facteurs agissant via des récepteurs transmembranaires (description du rôle et des voies de signalisation activées par les molécules de la famille du FGF, du TGF-beta, de Wnt et de Hedgehog ; molécules agissant sur des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), diversité structurale et fonctionnelle des RCPG, contrôle de l'activité des RCPG, rôle dans la différenciation et dans le contrôle de l'homéostasie des cellules différenciées) ; facteurs agissant via des récepteurs nucléaires.

- Analyse de trois modèles de différenciation (neurones dopaminergiques, chondrocytes, cellules musculaires)

- Rôle central du cytosquelette dans divers aspects de la différenciation  

PLAN COURS JM Muller – UE SDC du L3 SV

 

 

PARTIE I: Diversité structurale et fonctionnelle des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) et de leurs  protéines associées

Relations avec la différenciation

I- Les familles de RCPG et leurs ligands

Structure, phylogénie, principe de base du couplage avec les protéines G et les effecteurs, agonistes et antagonistes

II- Diversité et fonction des protéines associées aux RCPG

Protéines G hétéro-trimériques, cycle d’activité des protéines G, protéines RGS

III- signalisation et principaux effecteurs associés aux RCPG

Exemples de contrôles intégrés de fonctions physiologiques par les RCPG et les macanismes de signalisation associés, transactivation, diversité des effecteurs: exemple des adénylyl cyclases

IV- Pathologies associées aux RCPG et ciblage thérapeutique

 

 

PARTIE II: Mécanismes de régulation de l’activité, nouvelles fonctions des RCPG et différenciation

Désensibilisation et resensibilisation, Internalisation, séquestration, recyclage, transfert nucléaire, exosomes, couplage alternatif

I- Internalisation, désensibilisation et resensibilisation des RCPG

Neutralisation du ligand, importance de l’internalisation et du recyclage.

implication des arrestines et des GRK, différentes voies d’endocytose,

II- endocytose, exosomes et transfert des RCPG dans le microenvironnement, RCPG nucléaires

III- Structure et fonction des arrestines

Rôle dans la désensibilisation des RCPG, diversité et spécificité des arrestines, domaine de liaison de la clathrine, rôle dans le couplage alternatif des GPCR

IV- Structure et fonction des GRK

Diversité moléculaire, mécanismes d’action et régulation des GRK, substrats des GRK, altération fonctionnelles des GRK et pathologies

V- Multiplicité des partenaires des RCPG

Arrestines, protéines à domaine SH2, protéines à domaine PDZ, composants associés aux récepteurs tyrosine kinase (RTK), composants des contacts focaux

VI- Multiplicité des mécanismes de couplage et de régulation des RCPG

Rôle des receptor-associated membranes proteins (RAMP), homo- et oligo-dimérisation des RCPG, couplage par la boucle i3, couplage par l’extrémité C-terminale

 

 

PARTIE III: Signalisation vers le cytosquelette d’actine, importance des intégrines

I- Adhérence focale et protrusion cellulaire : morphogenèse et motilité

Zones d’adhérence, contacts focaux, filopodes et lamellipodes, rôle des petites protéines G Rho, Rac et Cdc42

II- Intégrines et signalisation vers le cytosquelette d’actine

Convergence de la signalisation associée aux intégrines et aux RTK, contrôle de la migration et de l’invasion, amplification des signaux des RTK, interrégulations intégrines/RTK/GPCR, intégrines et contrôle de l’expression de E-cadhérines, E-cadhérines et cancer, E-cadhérines et protrusion cellulaire, intégrines, plamine et remodelage de la matrice extracellulaire (ECM)

Travaux Dirigés :

Analyses de publications scientifiques et préparation aux travaux pratiques.

Diplômes intégrant cette UE

Méthode d'enseignement Hybride

Type d'enseignement

  • formation initiale

Composante

Etudiants internationaux

Ouvert aux étudiants en échange

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