Unité d’enseignement 2.1.S1 Biologie Fondamentale partie 5 suite Pascale KREJBICH-TROTOT Maître de Conférence à l’Université de la Réunion Chercheur au GRI Groupe de Recherche sur les maladies infectieuses et inflammatoires CHR/CYROI 1 2 3 Le code génétique Séquence de nucléotides (triplets = codons) Ala Arg Asp Asn Cys Glu Gln Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val A R D N C E Q G H I L K M F P S T W Y V stop Enchaînement d’acides aminés Dégénéré - 61 codons spécifient un acide aminé - 3 codons stop Universel Non chevauchant 4 H) Flux membranaires, transports par vésicules 13.3 5 FLUX CENTRIFUGE LYSOSOME ENDOSOME VESICULES D’ EXOCYTOSE RE GOLGI EXT6 VESICULES D’ ENDOCYTOSE LYSOSOME EXT ENDOSOME GOLGI RE FLUX CENTRIPETE 7 Le transport vésiculaire permet: ►des échanges de membranes ► le transport de macromolécules (protéines, polysaccharides) qui ne peuvent être prises en charges par les transporteurs transmembranaires ► la capture de substances du milieu extérieur c’est l’Endocytose ►la sécrétion de macromolécules c’est l’Exocytose 8 vésicules 13.2 Les vésicules bourgeonnent d’un compartiment donneur puis fusionnent avec un compartiment cible 9 100nm Au niveau de la membrane plasmique, on aura: ENDOCYTOSE 10 EXOCYTOSE Sécrétion d’insuline par une cellule pancréatique 13.57 11 BOURGEONNEMENTS La membrane plasmique bourgeonne, lors de la production de virus à enveloppe: 12 Sécrétion lactée dans la glande mammaire: exocytose et bourgeonnement Processus exocrine et apocrine bourgeonnement exocytose 13 H 1) Du reticulum vers l’appareil de Golgi 13.23 Morphologie de Golgi 14 C’est un empilement de sacs aplatis ou citernes reliés par des tubules et des vésicules GOLGI CIS face au RE GOLGI TRANS face à la membrane plasmique 15 13.29 Chaque citerne correspond à un compartiment où se déroulera une étape du traitement des protéines en transit : Étiquetage par addition et modification de sucres 16 H2) Transports vers la surface cellulaire. 17 La sécrétion constitutive est une voie par défaut propre à toutes les cellules Sécrétion constitutive Sécrétion contrôlée La sécrétion contrôlée est la caractéristique de cellules spécialisées 18 La Sécrétion contrôlée est déclenchée en réponse à un signal Mastocyte chargé de vésicules remplies d’histamine Mastocyte stimulé exocytant les vésicules 19 H3) De Golgi au système Endosome/Lysosome 20 Les lysosomes MO fluo: Noyaux rouge/mitos bleu/lysosomes jaune 21 MET: Détection phosphatase acide Compartiment à pH acide Contenant une quarantaine d’hydrolases différentes Fonction: digestion intracellulaire de macromolécules 13.31 22 Lieu de convergence des courants centrifuge (enzymes en provenance de RE/Golgi) et de macromolécules à digérer en provenance du courant centripète (endocytose) ou d’un courant autophagique 23 Le compartiment lysosomal permet la digestion d’éléments capturés à l’extérieur et internalisés par Endocytose et Phagocytose, ainsi que d’éléments intra-cellulaires voués au recyclage par Autophagie. 13.35 24 Acheminement des enzymes lysosomales depuis Golgi L’étiquetage des enzymes lysosomales consiste en un Mannose-6-phosphate (M6P) ajouté lors du passage dans Golgi Cis 13.36 25 Les enzymes étiquetées sont triées et empaquetées spécifiquement depuis Golgi vers un Endosome par transport vésiculaire 13.37 26 Les maladies lysosomales La goutte Cristaux d’urate formés suite à une hyperuricémie Cellules phagocytaires du système immunitaire (neutrophiles et macrophages) piégées nécrose et l’inflammation avec libération des enzymes lysosomales 27 Silicoses, maladies de l’amiante Inflammation chronique et fibrose pulmonaire dues aux cristaux ou particules ingérées par les phagocytes : Insuffisance respiratoire progressive et irréversible 28 les maladies génétiques de surcharge Lipidose de Tay-Sachs L’absence d’une des enzymes lysosomales conduit à une accumulation de son substrat non dégradé dans les cellules 29 Lipidoses * Austin * Fabry * Farber * Gangliosidose à GM1 (Landing) * Gaucher * Krabbe * Leucodystrophie Métachromatique * Niemann-Pick (A/B et C) * Sandhoff * Schindler * Tay-Sachs * Wolman Mucopolysaccharidoses * MPS I (Hurler, Hurler/Scheie, Scheie) * MPS II (Hunter) * MPS III (Sanfilippo A,B,C et D) * MPS IV (Morquio) * MPS VI (Maroteaux-Lamy) * MPS VII (Sly) * MPS IX Oligosaccharidoses et glycoprotéinoses * Aspartyl Glucosaminurie * Fucosidose * Alpha Mannosidose * Beta Mannosidose * Mucolipidose type II (I Cell) * Mucolipidose type III (Pseudo Hürler) * Mucolipidose type IV * Sialidose * Galactosialidose Anomalies du transfert lysosomal * Cystinose * Maladie de Danon * Maladie de Salla Glycogénose Type 2 * Maladie de Pompe Syndrome de Papillon-Lefèvre * Syndrome de Papillon-Lefèvre 30 H.4) Transport vésiculaire depuis la surface 31 Le cas des cellules phagocytaires C’est la fonction des cellules du système immunitaire qui éliminent ainsi: cellules anormales, mourantes, infectées et les micro-organismes envahisseurs. 32 La capture par endocytose L’endocytose est un processus déclenché par l’activation de récepteurs qui capturent des molécules d’intérêt 3% de la membrane est internalisée chaque minute chez un macrophage Équilibre constant endocytose/exocytose 33 Exemple de la capture du cholestérol Le cholesterol est transporté dans le sang sous forme de LDL (lipoprotéines contenant des esters de cholesteryle) Des récepteurs membranaires capturent ces LDL 34 Un défaut dans la capture des cholesterol est LDL conduit à des pathologies. Exemple:hypercholestérolémies familiales 35 Exemple de la capture du cholestérol Endocytose Recyclage des récepteurs Fusion avec l’endosome diffusion du cholesterol libre Hydrolyse des LDL dans le lysosome 36 Transfert d’anticorps par transcytose dans l’épithélium intestinal des nouveaux-nés Passage des anticorps maternels dans la circulation sanguine Exocytose au pole basal Endocytose et transit dans l’endosome précoce Anticorps maternels dans le lait captés par des récepteurs Fc de la membrane apicale 37