10/03/2015 THIERRY Guilhem L2 CR : Borg Manon BMCP

  !"!#
$ %$&'() *
+),%
Ce cours se compose de deux parties : la mise en place de la différenciation (la théorie, dans cette partie), et
son illustration par les exemples du muscle, du système nerveux et de l'intestin (les pathologies, à voir dans la
prochaine partie « exemples et pathologies »).
Toutes les notions que j'ai marquées d'un * seront approfondies dans la partie F.
A. Définition, étapes, principes généraux
I. Définitions
  -%,&./-0%$&/  $&/  $
1-%/,,%.-2c'est-à-dire -%-3
+
Plan
A. Définition, étapes, principes généraux
B. Cellules souches et lignage cellulaire
C. Détermination / différenciation
D. Contrôles moléculaires et cellulaires
1. Cycle cellulaire
2. Facteurs intrinsèques
3. Facteurs extrinsèques
E. Maintien de l'état différencié
F. Exemples et pathologies
$4-5$
!&,-5$
",$67&
8

!,,$%*4$#**4-$
–/,,$%%$$49
–,*4$%$-$:4
–$&**4-$%$44
–,$5(%$$$
&  /,,$%  2&-$39  %$  
&$&/,,$%24%%$-39
–,*4$%$-$:49
–$&**4-$%$&444
#(&/- ,%%;$4%
1  -  &**4-4  <$  &%  %=  $  %$
%%  .    4$  &$  %  -%40-%
,($>$
–,42,,$%39
–9
–/$42(--0%$
&/%$-$$&/*-$%,4-%4%3
II. Caractéristiques de la différenciation
  &**4-$  %  ,&$  &%    ,  $,%   -%  &  &4(,,$9  (-    *$  &/
%,-.,$&/65$-
84%$%%&$,$4$>$%%,4?&&**4-$9,$-
–%&444$$%%9$%%4%44-%%$,%4,$44$&(%
-%%,4-%4%9
–.,$&9&*<,5%0,?%4%90%$-%4%&%&%
6%%,4-%4%%
&**4-$%$&$.*%,&%  2  !3.-20
,($&/($39$,2!32-%$&%
%=$%0-%,&$&4$%4-3
+

$ (%&4$&/=,%%&%?%
%%=$%*$$(&/,$(-4$&/$,$(-5$,%0
–"
*$$(  -49% # &%-%%9  &
4-&/!#89$$&/!#80&/-$($&%?%
–"$
5$(%04$&%$%-,$%9$
*-$&$%%&%0%$($9
-$$(*$$(&**4$%4$,%
 ;$&,*4$-
 %,-&%,-%%%&&4$$&**4-$
 &**4-$$
NB : détermination et différenciation ne sont pas deux processus opposés, la détermination cellulaire est
incluse dans le programme de différenciation.
%--$4%$0%&&**4-$
#% %$<%,-%-2-&**4-439-)-,$%$$
,-&**4$%,4?%*&/;$.-&**4-4
&**4$$%$&$,&%%==$%$&%%=$%
  &**4-$  &    -  %  $&$  ,  &%  &*-$%  0$$(%  &  ,4$5,  2&*-$%
,0%9%5$?%&/(,&$,?3-/%$&,4$5,-
%-(-&%(&&**4-$9%! 
9%,4-%4$,,%$0
Le programme de différenciation aboutit à une diminution de l'expression des gènes. A la base, la cellule
pluripotente a toute possibilité d'expression des gènes. Par la différenciation, le nombre de gènes exprimés
diminue.
,4?&&**4-$%$%.
+
&  Cellule
indifférenciée
Cellule
différenciée
(structure et
fonction spécifiques)

III. Les étapes de la différenciation
  -  &**4-4  ,%%?&    -,-$4  &@$)($9   ! $$    -($  &%
%=&$&/4$$&**4-4
#$%4($9,$-(,%0&$%$4&%(&&**4-$
(%%$&& 24%9&**4-,0$&
-&**4-439$>$&,*4 
#/$%%=0/-(-/$,,%&%(&&**4-$A%0/.$$&
IV. Différenciation et apoptose
!-%&&4(,,$95$
&/  ,  &/,,$%  ,  -$%  $5,%  -%
/,,$%*$&-,$&,&&**4-$
-%&&4(,,$
/%$/=,&*$&%&$%,/,,$%&%%,-%$&$=2!3$&%,-
&/-($4%&/$$,0&(&-=,,,$%&%-%0/-$$
2=,&-($4,4)$0323
V. Importance de la mémoire cellulaire
5$&/4$$&**4-4-6%-% 
A$4&%$5,%-%&/%&$,4%$
•&%--$4%$0%%%9
•>%0/($-
4-,%%$5,%&*-$% 
•$
•
)/-$($&-%B-6*
)/,$,$,4$5$&/!#8
)%*-$%&$%-,$2=)$%-C3
•
D+

VI. Différenciation cellulaire et organogenèse
La différenciation cellulaire est mise en place au cours du
développement, notamment lors de l’organogenèse. L'embryon est
au stade de Gastrula lors de l'apparition des trois feuillets
principaux :
–l'Ectoderme, qui donne les épithéliums de revêtement
(comme l'épiderme), le système nerveux ;
–le Mésoderme, qui permet la formation des tissus
musculaires cardiaques, squelettiques et lisses, des cellules
sanguines, du rein, des os et des gonades ;
–l'Endoderme qui donne les organes internes : poumons,
glande thyroïde, tractus gastro-intestinal avec le pancréas...
VII. Différenciation et expression combinée de différentes catégories de gènes
&**4-$-%,&4$./=,%%-;4&&**4$%$5,%&?%
E-%%-%?%,%
–'!%&%&49?%4%F(G
%%$=,4%,$0$&%$$%%-%
–'!)
%%$,04%&%,*4$9%%$&%%-%&**4-4%
–'!*
%  %$  ,04%  &%   &**4-$  $   -9  %  %$  %,4-*0%  &  
-
–'!+
%,4-*0%&%$%%%$&%-%&**4-4%
–'!,
-%$&%?%&,04%&%%(%&-$:&*-$%,4-*0
Seuls les gènes du groupe 1 ne sont pas intéressés par la différenciation.
Les gènes du groupes 2 sont eux impliqués négativement (ils sont inactivés lors de la différenciation).
Les gènes des groupes 3, 4 et 5 interviennent spécifiquement dans la différenciation selon le tissu*.
VIII. Moyens d'étude
%%$$,%,4$&&**4-$
–$&$$9/;%($$/%$ 
–%2-/%$-$%$-,%3
–%-$%-%
–%&**4$%&?%=
–% 2surexpression génique ou modèle KO3
–,-%.!#89.!895%%&-$
+