cellules souches copie by ib2Y6Q

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									Des cellules souches

chez les Angiospermes
            PLAN




- Définitions

- Cellules souches animales

- Cellules souches végétales

- Réflexions
Les cellules souches se caractérisent par leur
aptitude à la fois :
1) à proliférer en culture,
2) à produire de nouvelles cellules souches
(auto-renouvellement), et
3) à engendrer des cellules spécialisées
(différenciation).
Une cellule souche met en place à chaque mitose
une cellule fille dont les caractéristiques sont
similaires sinon identiques à celles de la cellule
 de départ, et une cellule fille destinée à se
différencier.

               cellule
               souche




              cellule               Cellulec en cours
              souche                de différenciation




               cellule
               souche
     Cellules souches animales

Cellules souches embryonnaires
(embryon à blastocyte). Totipotentes.Depuis les
embryons surnuméraires issus de FIV, clonage à
visée thérapeutique, transfert de noyau dans un
ovule énucléé.


Cellules souches fœtales
Prélevées sur des fœtus (IVG). Multipotentes. Ex
des cellules souches mésodermiques et nerveuses.



Cellules souches adultes
Existeraient dans beaucoup de tissus et organes ?
Donnent naissance aux diverses lignées cellulaires
d’un tissu donné. Au moins pluripotentes.
  Potentialités des cellules souches

Totipotentes, elles proviennent de l’ovule fécondé
et des cellules produites lors des premières divisions
embryonnaires. Donnent naissance à tous les types
cellulaires, et permettant le développement d'un
individu complet.
Pluripotentes (cellules ES), une centaine dans le
«blastocyte». Mettent en place de très nombreux
types tissulaires. Se différencient, se spécialisent,
fournissent des cellules nerveuses, sanguines,
musculaires, osseuses, mais ne peuvent conduire
individuellement à un individu entier.
Multipotentes, présentes dans les tissus fœtaux
ou adultes, elles conservent une capacité d'auto-
renouvellement et peuvent générer un nombre
restreint de cellules différenciées. Elles sont en
général engagées (déterminées) dans un programme
tissulaire spécifique.Exemple: les cellules souches
hématopoïétiques (découvertes il y a une trentaine
d'années à l'Ontario Cancer Institute) en plusieurs
étapes, sont à l'origine des cellules sanguines
matures (globules rouges, plaquettes, cellules T et
B, macrophages, etc…).
Clonage reproductif en ôtant le noyau d’un ovule
dans lequel est réimplanté le noyau d’une cellule
adulte, avec des problèmes éthiques chez l’homme.


Clonage thérapeutique avec la même technique, mais
en arrêtant tôt le développement embryonnaire,
utilisé pour corriger génétiquement des cellules et
compenser ainsi des déficiences. N écessite donc
des cellules pluripotentes ou multipotentes.


Thérapie génique resature l’activité d’un gène
déficient, ou produit une protéine active. On se
sert d’un vecteur (virus par exemple) pour intégrer
le gène réparateur dans le patrimoine génétique du
patient.
  Cellules souches végétales
                      Totipotence




Durant le développement embryonnaire, la cellule œuf
(zygote) met en place tous les éléments de la future plante.
En parallèle, l’albumen se met en place durant la première
phase du développement embryonnaire.

L’embryon comporte les 2 méristèmes qui serviront à la
construction de la plante entière : MAC (méristème apical
caulinaire) et MAR (méristème apical racinaire). Dans ces
méristèmes existent des cellules particulières : notamment
le centre quiescent (QC) bien identifié dans le méristème
racinaire. Il est entouré de cellules qui se divisent très
régulièrement pour assurer le développement de la racine,
les cellules initiales, véritables cellules souches.
Des cellules équivalentes existent dans le MAC, mais elles
demeurent plus difficiles à détecter, du seul fait de la
grande complexité organisationnelle (méristèmes, bourgeons,
jeunes feuilles).
endoderme                                                                      épiderme
            péricycle                                                 cortex
                              tissus
                            vasculaires




                                 Qu ic kTime ™ e t u n
                    dé co mpress eu r TIFF (n on co mpres sé)
                   so nt re qui s po ur vi si on ner cette i mage .




centre quiescent                                                                  coiffe
      (QC)                             cellules initiales
                                                                                 latérale
                                  (cellules souches)
Mise en place du méristème racinaire




                      Qu ic kT i me ™ e t un
         dé co mpress eu r T IFF (no n co mpres sé)
        so nt re qui s p our vi si on ner ce tte i mag e.
      Autres types de cellules
         souches végétales
Il est clair pour tous que la mise en place des tissus et
organes de la plante entière requiert des méristèmes.
Néanmoins, et notamment chez les espèces arborescentes,
d’autres ensembles de cellules participent (parfois de
façon essentielle) à la construction de la plante.


- Méristèmes secondaires
1) cambium (fournit le bois secondaire vers le centre et le liber
secondaire vers l’extérieur)
2) le phellogène (formations secondaires péridermiques : liège,
phelloderme vers l’intérieur).
3) méristémoïde (méristème secondaire mettant en place les
Stomates dans l’épiderme foliaire).

- des cellules ayant cessé d’être cyclantes entrent
à nouveau dans le cycle cellulaire (mise en place des
racines latérales).

- Mitoses additionnelles
durant la phase destinée à mettre en place les
cellules destinées à la reproduction, des divisions
cellulaires interviennent dans le tapis, le nucelle,
les gamétophytes mâles et femelles. Après
lafécondation, la mise en place de l’albumen
requiert quelques mitoses.
La construction harmonieuse d’un végétal nécessite
- un développement embryonnaire
- des systèmes autonomes comme les méristèmes
(MAC, MAR), les méristèmes secondaires,
- des divisions autonomes de certains types cellulaires.

Tous ces systèmes, en apparence autonomes, doivent
fonctionner de façon intégrée, coordonnée.




Noter la présence de divisions asymétriques, au moins
en terme de devenir des cellules filles, par exemple
lors de la première division du zygote, pour la
formation de l’épiderme, dans les cellules initiales des
méristèmes, du cambium, du phelloderme, lors de la
première division du gamétophyte mâle, durant
l’édification du sac embryonnaire, lors de la formation
de l’albumen,……
Mise en place de la racine latérale




                             Qu ic kT i me ™ e t un
                dé co mpress eu r T IFF (no n co mpres sé)
               so nt re qui s p our vi si on ne r ce tte i mag e.
              QuickTime™ et un
        décompresseur TIFF (LZW)
sont requis pour visionner cette image.
                     Cellule mère du
                      méristémoïde




                                           DA


DA : division asymétrique

M : méristémoïde                       1   M
1 à 3 : cellules épidermiques
en puzzle


                                           DA




                                       1       2
                                           M



                                           DA




                                               2
                                       1   M
                                           3
                   Conclusions

Les cellules souches, végétales inclues, peuvent
être totipotentes (capables de former un
embryon ou un organisme entier), multipotentes
(capables de former plusieurs types tissulaires,
voire un méristème), pluripotentes (capables de
former plusieurs types cellulaires).

Contrairement aux animaux, une plante comporte peu de
types cellulaires, un nombre limité de tissus, mais par
contre produit un grand nombre d’organes (feuilles,
bourgeons).


Les biotechnologies végétales utilisent des cellules
susceptibles de se comporter comme des cellules
souches.

								
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