Fluctuations aléatoires dans le métabolisme et la croissance cellulaires

Nghe, Philippe; Boulineau, Sarah; Tans, Sander J.

doi:10.1051/medsci/20153103002

Cited by 2 publications

(2 citation statements)

References 10 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Cette hypothèse s'est vue renforcée par les résul-tats obtenus lors de l'analyse des mutants Fgf4 [13,14]. Néanmoins, tout autre facteur stimulant l'expression de NANOG, y compris la variabilité stochastique des taux cellulaires initiaux (la valeur aléatoire du taux de NANOG dans chaque cellule), pourrait aussi expliquer le déclenchement du mécanisme de spécification de la MCI [15] (➜). La combinaison des deux approches -modéli-sation mathématique et analyse biologiquedémontre que la maîtrise temporelle de la plasticité cellulaire de l'Epi s'explique par un contrôle de la balance NANOG/GATA6 à des niveaux très précis.…”

unclassified

Spécification de l’épiblaste et de l’endoderme primitif lors du développement embryonnaire préimplantatoire chez la souris

2016

View full text Add to dashboard Cite

unclassified

Spécification de l’épiblaste et de l’endoderme primitif lors du développement embryonnaire préimplantatoire chez la souris

2016

View full text Add to dashboard Cite

“…Bien que les métabolites soient présents en très grand nombre, leur flux résulte de l'activité d'enzymes qui sont exprimées de manière fluctuante. Le suivi de la croissance de cellules uniques, en conjonction avec le niveau d'expression d'enzymes cataboliques, montre ainsi que le bruit des enzymes limitantes se transmet à travers le métabolisme et affecte la croissance de manière significative [6,7]. Il semble, par ailleurs, que le bruit global soit proportionnel à la concentration des polymérases ARN [8], repré-sentant une autre source potentielle de bruit global.…”

unclassified

Hasard et destinée cellulaire

Nghe

2015

Med Sci (Paris)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

> Les fluctuations thermiques à l'échelle moléculaire génèrent des fluctuations aléatoires d'expression des gènes, qui, lorsqu'elles sont associées à des circuits de différenciation, donnent lieu à une diversification phénotypique à l'échelle de populations de cellules. Dans cette synthèse, nous détaillerons les mécanismes moléculaires à l'origine de cette diversification et illustrerons leurs conséquences dans différents organismes. Chez les bactéries, la diversification phénotypique aléatoire permet d'anticiper des changements de l'environnement, autrement imprévisibles, en particulier d'optimiser les transitions métaboliques et la réponse au stress, induisant par exemple une forme transitoire de résistance aux traitements antibiotiques. Dans les organismes pluricellulaires, des mécanismes similaires permettent la maintenance des tissus sains, tels que les intestins, l'épiderme ou la rétine, mais semblent également jouer un rôle dans l'établissement et la maintenance de l'hétérogénéité tumorale. < indique que la variance d'un processus, répété indépendamment N fois, est de l'ordre N, si bien que l'amplitude des fluctuations (repré-sentée par l'écart-type) rapportée à la moyenne diminue comme la racine carré de N, ce qui donne, par exemple, une fluctuation de 1 % lorsque 10 000 molécules sont en jeu. Force est de constater que de nombreux objets biologiques se comptent en petit nombre par cellule, à commencer par les gènes qui sont généralement présents en une seule copie et transcrits par dizaines chez les bactéries, et par centaines chez les eucaryotes. Ainsi, la loi statistique énoncée ci-dessus, donne lieu à une variabilité relative de 30 % pour N = 10 transcrits. Comme nous le verrons, bien que ce modèle soit extrêmement simplifié, le résultat correspond bien à la variabilité du niveau d'expression génétique qui est mesuré en général. Cette variabilité se maintient-elle au niveau de l'expression des protéines qui sont, elles, exprimées par milliers ? Peut-elle avoir des conséquences physiologiques à l'échelle de la cellule, des tissus, voire des organismes entiers ? Ces questions ont été abordées expérimentalement à l'échelle de la cellule unique par des mesures quantitatives essentiellement basées sur la microscopie de fluorescence et le traitement d'image automatisé. Nous examinerons comment les fluctuations thermiques, associées aux différents processus moléculaires, génèrent des fluctuations aléatoires, ou bruit, dans l'expression génétique. Nous verrons également comment ce bruit se transmet à travers les réactions intracellulaires. Lorsqu'il est associé à des architectures génétiques programmant des états cellulaires multiples, ce bruit génère de la diversité phénotypique dans les populations de cellules. Cela peut, d'une part, provoquer une résistance aux conditions adverses, en particulier aux traitements, et, d'autre part, conduire à l'établissement de proportions contrôlées entre plusieurs types cellulaires. Nous illustrerons ces propriétés dans le cas des microbes, puis dans le cadre d'organisme...

show abstract

Fluctuations aléatoires dans le métabolisme et la croissance cellulaires

Cited by 2 publications

References 10 publications

Spécification de l’épiblaste et de l’endoderme primitif lors du développement embryonnaire préimplantatoire chez la souris

Spécification de l’épiblaste et de l’endoderme primitif lors du développement embryonnaire préimplantatoire chez la souris

Hasard et destinée cellulaire

Contact Info

Product

Resources

About