Présence de protéines accessoires pour aider à la création de l anneau Fig16-22

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Luc Monette
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Nucléation d'un microtubule par γ-turc Présence de protéines accessoires pour aider à la création de l anneau Fig16-22 γ-tubuline ring complexes en microscopie électronique MT nucléés à

1 Nucléation d'un microtubule par γ-turc Présence de protéines accessoires pour aider à la création de l anneau Fig16-22 γ-tubuline ring complexes en microscopie électronique MT nucléés à partir de γ-tubuline ring complexes purifiés Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 1

2 Chaque centriole est constitué par 9 triplets de microtubules Maillet, M., (2002). Biologie cellulaire. Paris : Masson. (9ème édition) 2

3 1 Triplet = 3 MT A, B et C. MT A : le + proche du centre : complet avec 13 sous- unités MT C : le + éloigné MT B et C : incomplets et partagent des sous-unités Triplets connectés entre eux par fibres connectives structures denses. 3

4 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 4

5 La région proximale du centriole ( corps basal) : Allure de roue de charrette + fibres qui rayonnent du moyeu central jusqu'au MT A polarité au centriole Croissance à partir de l extrémité distale Rôles des centrioles : formation du fuseau mitotique corpuscule basal (enfouis dans le cytoplasme) + un cil appareil ciliaire = corpuscule basal : séparé du cil par une plaque ciliaire. 5

6 Les microtubules et MAP participent à l organisation du cytosol, celle des compartiments membranaires et aux transports intracellulaires La présence du centrosome dans l aire golgienne et la polarité des microtubules structurent le cytoplasme et contribuent à la polarité des fonctions cellulaires Les microtubules interviennent dans le transport des acides nucléiques complexés avec des protéines, durant la mitose 6

7 7

8 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 8

9 Breuil, M., (2007). Biologie 1ère année BCPST-Véto. Paris : Edition Tec & doc, lavoisier. 9

10 cils et flagelles ORGANITES MICROTUBULAIRES cils, flagelles, corpuscules basaux et centrioles sont constitués de microtubules organisation complexe corpuscules basaux ( centrioles), à la base des cils et de flagelles (importants comme MTOC) 10

11 Cils et flagelles: dans plusieurs cellules mouvement cellulaire Longueur cils < flagelles; structure similaire constitués d un faisceau de MT appelé axonème (entouré d'une extension de la membrane plasmique) Les flagelles : chez protozoaires + spermatozoïdes (en général 1/cellule) Les cils : dans tissus épithéliaux (trachée, intestin ; en général plusieurs par cellule) 11

12 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 12

13 cellules flagellées Euglène Bactérie 13

14 Spermatozoïde 14

15 15

16 Axonème au centre, 2 MT: C1 et C2 en périphérie, 9 paires (ou doublets) externes de MT Chaque paire reliée par la nexine 1) Sous-fibre A : 13 protofilaments connectée à la gaine entourant les 2 MT centraux C1 et C2 par des filaments : les fibres radiales (=fibres rayonnantes) ll existe deux bras de dynéine orientés dans le sens des aiguilles d'une montre (axonème vu par son extrémité distale) 2) Sous fibre B : protofilaments 16

17 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 17

Axonème Fig 16-77 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K.

18 Axonème Fig Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 18

19 Mouvements ciliaires et flagellaires mécanismes mal connus les bras internes et externes de la dynéine jouent un rôle important la dynéine permet aux doublets microtubulaires adjacents de glisser l'un par rapport à l'autre et provoquerait leur mouvement. 19

Dynéine ciliaire Fig 16-78 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K.

20 Dynéine ciliaire Fig Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 20

21 La dynéine ciliaire est responsable du glissement des doublets de microtubules les uns par rapport aux autres, et donc des mouvements des cils et des flagelles Maillet, M., (2002). Biologie cellulaire. Paris : Masson. (9ème édition) 21

22 Courbure de l'axonème Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). Fig

23 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 23

24 24

25 Les mouvements des cils et des flagelles permettent le déplacement du milieu péricellulaire et celui des cellule Berkaloff, A., Bourguet, J., Favard, P., Lacroix, J.C., (1981). Biologie et physiologie cellulaires. Tome I Membrane plasmique, etc.. Paris : Hermann. 25

26 Corpuscule basal: Courte disposition cylindrique des microtubules associés à leur protéines, retrouvée à la base d un cil ou d un flagelle d une cellule eucaryote. Sert de site de nucléation pour la croissance de l axonème. Très semblable en structure à un centriole. 26

27 Le corpuscule basal présente une structure comparable au centriole Maillet, M., (2002). Biologie cellulaire. Paris : Masson. (9ème édition) 27

28 CIL = Région de l axonème L APPAREIL CILIAIRE Plaque ciliaire Corps basal Maillet, M., (2002). Biologie cellulaire. Paris : Masson. (9ème édition) 28

29 Les microfilaments 29

30 Dans le cytoplasme, réseau microtrabéculaire filaments visibles au ME; ø = 5 à 7 nm = microfilaments (MF) MF = ancrage d'organites (par exemple, vésicules du RE, MT) et rôle dans mouvement du cytosol et organites constitués de protéines contractiles (actine et la myosine) ainsi que de tropomyosine et de troponine; moins abondantes. 30

31 A B Comparaison des réseaux de microtubules (A) et de microfilaments d actine (B)en immunofluorescence 31

32 Microfilaments d'actine L'actine: protéine globulaire abondante dans MF Dans toutes cellules eucaryotes; hautement conservée Actine fibreuse (actine-f) = polymères d'actine globulaire (actine-g). Actine-F = chaîne hélicoïdale de monomères d actine-g Filaments d'actine-f s agrandissent par addition de monomères d actine-g aux 2 extrémités 32

33 Structure du microfilament et de ses sous-unités Fig16-7 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 33

34 Cinétique de la polymérisation d'actine in vitro (A) - Sous-unités d'actine pure (B) - Fragments d'actine préformés : se comportent comme des nuclei Fig16-5 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 34

35 Cinétique de l'assemblage Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 35

36 36 Breuil, M., (2007). Biologie 1ère année BCPST-Véto. Paris : Edition Tec & doc, lavoisier.

Nucléation Quelques oligomères structure instable (car peu de liaisons) Plus d'oligomères nucleus plus stable (car plus de liaisons entre les sous-unités) Nucléation =

37 Nucléation Quelques oligomères structure instable (car peu de liaisons) Plus d'oligomères nucleus plus stable (car plus de liaisons entre les sous-unités) Nucléation = constitution du nucleus Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 37

38 L actine-g liée à l ATP se polymérise plus vite en actine-f que celle liée à l ADP 38

39 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 39

40 Mécanisme de la nucléation Régulée par des signaux externes Catalysée par un complexe de protéines qui comprend deux Actine Related Proteins (ARPs) 40

41 Les protéines associées aux microfilaments d actine Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses. 41

Forme de la surface de la cellule Locomotion Lamellipodes, filipodes (dynamiques) Stéréocils, microvillosités (statiques) Anneau contractile

42 Forme de la surface de la cellule Locomotion Lamellipodes, filipodes (dynamiques) Stéréocils, microvillosités (statiques) Anneau contractile Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). 42

43 Les microfilaments d actine et leurs protéines associées présentent 3 types d organisation dans les cellules 43

44 Organisation des filaments d'actine Fig16-38 Fibres de stress (tension) Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). Exploration de l environnement 44

45 Des microfilaments situés sous la membrane plasmique constituent le cortex cellulaire 45 Cau, P., Seïte, R., (2002). Cours de biologie cellulaire. Paris : Ellipses.

46 Des microfilaments situés sous la membranes plasmique constituent le cortex cellulaire Le cortex cellulaire participe aux mouvements localisés de domaines de la membrane plasmique, aux phénomènes d endo et et d exocytose, enfin au déplacement des cellules. 46

47 Cortex cellulaire: Couche spécialisée de cytoplasme à la face interne de la membrane plasmique. Dans les cellules animales, c est une couche riche en actine responsable des mouvements de la surface cellulaire. 47

(9ème édition) Lodish, H., Baltimore, D., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P.

48 L architecture des microfilaments au sein de la cellule Maillet, M., (2002). Biologie cellulaire. Paris : Masson. (9ème édition) Lodish, H., Baltimore, D., Berk, A., Zipursky, S. L., Matsudaira, P., Darnell, J., (1997). Biologie moléculaire de la cellule. Bruxelles : De Boeck. 48

49 Formation de deux types de faisceaux d'actine Fig16-40 Alberts, B., Johnson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter, P., (2004). Biologie moléculaire de la cellule. Paris: Flammarion. (4ème édition). α-actinine purifiée 49

50 Les microvillosités Microfilaments: constituants des microvillosités avecfimbrine et villine (relient filaments d'actine en faisceaux) 50

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