De la cellule à la biologie cellulaire

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Biologie Cellulaire
Chapitre 1 :
De la cellule
à la biologie cellulaire
Docteur Laurent PELLETIER
[email protected] PCEM1 - Année 2006/2007
Faculté de Médecine de Grenoble - Tous droits réservés.
Introduction
Introduction
Les intervenants
Suite logique des aspects descriptifs
(D. SEIGNEURIN, J. BOUTONNAT)
• François BERGER
• Laurent PELLETIER
• Serge BOTTARI
Introduction
L’examen
• QCM (tout savoir...)
• Problèmes (tout comprendre...)
• Fascicule commun avec l’histologie-cytologie
Introduction
Ouvrages conseillés
• Cours de Biologie cellulaire
P Cau et R Seïte (Ellipse)
• L’essentiel de la biologie cellulaire
Alberts, Bray … (Médecine-Sciences. Flammarion)
• Biologie moléculaire de la cellule
Lodish. (DeBoeck Université)
• Biologie moléculaire de la cellule
Alberts … (Médecine-Sciences. Flammarion)
De la cellule
à la
Biologie Cellulaire
Comment la cellule fonctionne ?
Aspects fondamentaux
– Prolifération cellulaire
– Mort cellulaire
– Mécanismes moléculaires à la base des
principales fonctions cellulaires
– Interactions cellulaires
– Transduction des messages de la
membrane au noyau
Comment la cellule fonctionne ?
Exemples cellulaires spécifiques
– Les cellules du système nerveux
– Les cellules souches
Comment la cellule
dys-fonctionne ?
• Implication des perturbations de la biologie
cellulaire dans le genèse des maladies humaines
Anomalie
moléculaire
... ?
Cellule d’un tissu
pathologique
• La biologie cellulaire comme outil thérapeutique
Méthodes d’étude descriptive
de la cellule
L’observation
•
•
Microscopie
– Fixations, colorations
– Photonique
• 200 nm
– Electronique
• 1-2 nm
• A balayage ou à transmission
Vidé
Vidéo-microscopie
Immuno-marquages (fluorescents, colorimétriques)
Biologie moléculaire
• Hybridation in situ
• Southern,
Southern, northern
• PCR
• Séquenç
quençage
• Puces d’
d’ADN
Techniques d’étude des fonctions
cellulaires
Cultures cellulaires
–
Séparation douce des cellules issues des tissus (trypsine par exemple)
–
Milieux définis, semi-définis (sérum de veau fœtal)
– Nutriments (facteurs de croissance)
– Adhérence (substrats adhésifs : collagène, laminine ….)
–
Microscopie en contraste de phase
–
Cultures primaires & lignées cellulaires (Hela)
– Inhibition de contact
Techniques d’étude des fonctions
cellulaires
A
Aspirating canula
B
Ultrasonic
dissociation
Dissociated
tissues
"human auto-culture medium"
C
D
E
Techniques d’étude des fonctions
cellulaires
Manipulations géniques par transfert de gènes
Techniques d’étude des fonctions
cellulaires
Manipulations chez l’animal
– Transfert de gènes
– Greffes cellulaires
– Souris transgéniques
– hyper-expression d’un gène
– invalidation génique (Knock-out)
– invalidation génique transitoire (knock-down)
Techniques d’étude des fonctions
cellulaires
Chez l’Homme :
– Greffes cellulaires
– Transfert de gènes ≈ Ø
– Agents pharmacologiques biologiques (Ac,
protéines recombinantes...)
De la description à la thérapie
Anomalie
moléculaire
Cellule d’un tissu
pathologique
Marqueur diagnostique
Cible thérapeutique
R&D
Thérapie ciblée
Anomalie
moléculaire
Anomalie
moléculaire
Pas d’anomalie
moléculaire
Cellules de tissus pathologiques
Pronostic :
Marqueur de la
réponse au ttt
La cellule ?
• Avant… : pas d’analogie entre les êtres vivants
• Hypothèse : des entités élémentaires
Microscope (Van Leewenhoek, Hooke)
• 1665 - R. Hooke observe des « cellules »
• Observation généralisée
• 1838 - Schleiden (botaniste) & Schwann (Zoologiste)
Théorie cellulaire
• 1858 - Virchow : 1cellule ← 1 cellule
" omnis cellula e cellula "
La cellule ?
• Mono-cellulaires
• Organismes supérieurs (pluricellulaires)
Organisation (structure)
Coordination (fonction)
nécessité de la
communication cellulaire
La biologie cellulaire ?
Les cellules :
Unité d’organisation (1 noyau, organites…),
Unité de fonction (même métabolisme),
Unité de composition (macromolécules)
→ Une grande analogie !
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