Biologie moléculaire de la cellule

Résumé

Cet ouvrage présente un état de l'art de la biologie et permet à l'étudiant d'approfondir ses connaissances concernant la formation des cellules, leur développement et leur fonctionnement jusqu'à leur mort, les nouvelles technologies, notamment le séquençage de l'ADN et de l'ARN et les retombées de cette discipline en médecine. Avec des exercices, des résumés et des révisions. ©Electre 2014

Contributeur(s)
- Masson, Pierre L. (1936-....).
- Sanlaville, Chrystelle (1970-....).
Éditeur(s)
- De Boeck
Date
- 2014
Notes
- Glossaire. Index
Langues
- Français
- , traduit de : Anglais
Description matérielle
- 1 vol. (XXXV-1154 p.) : illustrations en noir et en couleur ; 28 x 21 cm
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-8041-8471-1
Indice
- 576.6 Biologie cellulaire, cytologie et histologie générales
Quatrième de couverture
- Biologie moléculaire de la cellule
  Le référence en biologie moléculaire
  Biologie moléculaire de la cellule est un savant dosage entre l'état de l'art de la biologie et la transmission du savoir à des étudiants qui découvrent ce domaine ou en recherchent un approfondissement.
  Cet ouvrage rassemble les études des mécanismes qui permettent la formation des cellules, leur développement et leur fonctionnement jusqu'à leur mort. Le contenu des chapitres est clair, abondamment illustré et des rubriques d'aide à l'apprentissage ponctuent le texte : mots-clés, exercices, résumés et révisions.
  A la pointe des nouvelles technologies
  Les nouvelles technologies, notamment le séquençage de l'ADN et de l'ARN, sont décrites en détail. L'accent est mis sur les retombées de la biologie moléculaire et de la biologie cellulaire en médecine, plus particulièrement dans la mise au point de traitements adaptés à des maladies génétiques.
  Les organismes modèles occupent une place de choix afin de mettre en évidence les points communs et les divergences entre les mécanismes biologiques d'une espèce à l'autre. Les expériences menées sur des cellules isolées sont utilisées pour décrire en détail le déroulement d'un processus précis, sans interaction avec l'ensemble d'un organisme
  Nouveautés de la 4^e édition :
  Cette édition française s'est enrichie de trois chapitres importants consacrés respectivement aux cellules souches, à l'immunologie et à la neurobiologie, matières qui suscitent un intérêt croissant en raison de leurs retombées médicales.
  Traduction de la 7^e édition américaine
  ¤ Des encadrés pour attirer l'attention du lecteur : perspectives pour le futur ; termes principaux à retenir ; interprétation d'expériences ; liste d'articles
  ¤ Des questions pour tester ses connaissances
  ¤ Sur le site web, accès à des compléments audiovisuels
  ¤ La description d'applications médicales résultant directement des découvertes de la biologie moléculaire de la cellule.
Tables des matières
- - Biologie moléculaire de la cellule
  - Lodish - Berk - Kaiser - Krieger - Bretscher - Ploegh - Amon - Scott
  - de boeck
  - Partie I Fondements chimiques et moléculaires
  - 1 Molécules, cellules et évolution1
  - 2 Les fondements chimiques23
  - 3 La structure et la fonction des protéines59
  - Partie II Génétique et biologie moléculaire
  - 4 Les mécanismes moléculaires élémentaires de la génétique115
  - 5 Les techniques de la génétique moléculaire171
  - 6 Les gènes, la génomique et les chromosomes223
  - 7 Le contrôle transcriptionnel de l'expression des gènes279
  - 8 Le contrôle post-transcriptionnel des gènes345
  - Partie III Structure et fonction de la cellule
  - 9 Cultiver, visualiser et perturber les cellules397
  - 10 La structure des biomembranes443
  - 11 Le transport des ions et des petites molécules à travers les membranes473
  - 12 L'énergétique cellulaire517
  - 13 Transfert des protéines dans les membranes et les organites577
  - 14 Trafic vésiculaire, sécrétion et endocytose627
  - 15 Transduction des signaux et récepteurs couplés aux protéines G673
  - 16 Voies de signalisation qui contrôlent l'expression génique721
  - 17 Organisation cellulaire et mouvement I : microfilaments773
  - 18 Organisation cellulaire et mouvement II : microtubules et filaments intermédiaires821
  - 19 Le cycle cellulaire chez les eucaryotes873
  - Partie IV Croissance et développement cellulaire
  - 20 L'intégration cellulaire dans des tissus925
  - 21 Cellules souches, asymétrie cellulaire et mort cellulaire977
  - 22 Cellules nerveuses1019
  - 23 Immunologie1059
  - 24 Cancer1113
  - Préfacevii
  - Partie I Fondements chimiques et moléculaires
  - 1 Molécules, cellules et évolution1
  - 1.1 Les molécules de la vie 4
  - Les protéines donnent leur structure aux cellules et effectuent la plupart des tâches cellulaires6
  - Les acides nucléiques transportent l'information codée pour fabriquer des protéines aux moments et aux endroits adéquats7
  - Les phospholipides sont les éléments de construction conservés de toutes les membranes cellulaires10
  - 1.2 Les génomes, l'architectures cellulaire et la fonction cellulaire 10
  - Les procaryotes comprennent les vraies bactéries et les archaebactéries10
  - Escherichia coli est largement utilisée pour la recherche en biologie13
  - Toutes les cellules eucaryotes possèdent un grand nombre d'organites et d'autres structures subcellulaires identiques13
  - L'ADN cellulaire est empaqueté dans les chromosomes15
  - Toutes les cellules eucaryotes utilisent un cycle similaire pour réguler leur division15
  - 1.3 Les cellules dans les tissus : les organismes unicellulaires et métazoaires utilisés pour la recherche en biologie moléculaire de la cellule 16
  - Des eucaryotes unicellulaires sont utilisés pour étudier les aspects fondamentaux de la structure et de la fonction des cellules eucaryotes16
  - Les mutations chez la levure ont permis d'identifier des protéines essentielles du cycle cellulaire17
  - La pluricellularité nécessite des adhérences cellule-cellule et cellule-matrice17
  - Les tissus sont structurés en organes18
  - Le plan corporel et les tissus rudimentaires se forment au début du développement embryonnaire18
  - Les invertébrés, les poissons et d'autres organismes servent de systèmes expérimentaux pour d'étude du développement humain19
  - Les souris sont fréquemment utilisées pour créer des modèles d'étude des maladies humaines20
  - Les virus sont des parasites cellulaires qui sont largement utilisés dans la recherche en biologie moléculaire de la cellule21
  - Les maladies génétiques révèlent des aspects importants de la fonction cellulaire22
  - Les chapitres suivants présenteront davantage de données expérimentales expliquant l'origine de nos connaissances sur la structure et la fonction cellulaires22
  - 2 Les fondements chimiques23
  - 2.1 Les liaisons covalentes et les interactions non covalentes 24
  - La structure électronique d'un atome détermine le nombre et la géométrie des liaisons covalentes auxquelles il peut participer25
  - Les électrons peuvent être partagés de manière égale ou inégale dans les liaisons covalentes26
  - Les liaisons covalentes sont bien plus fortes et plus stables que les interactions non covalentes28
  - Les interactions ioniques sont des attractions entre des ions de charges opposées28
  - Les liaisons hydrogène sont des interactions non covalentes qui déterminent la solubilité de molécules non chargées dans l'eau28
  - Les interactions de van der Waals sont des interactions attractives faibles créées par des dipôles transitoires30
  - L'effet hydrophobe provoque l'adhérence des molécules non polaires entre elles31
  - La complémentarité moléculaire due aux interactions non covalentes conduit à un ajustement structural de type clé-serrure entre les biomolécules32
  - 2.2 Les éléments chimiques de construction des cellules 33
  - Les protéines sont constituées d'acides aminés qui diffèrent uniquement par leur chaîne latérale33
  - Cinq nucléotides différents sont utilisés pour construire les acides nucléiques36
  - Les monosaccharides se lient covalemment en polysaccharides linéaires ou ramifiés37
  - Les phospholipides s'associent non covalemment pour former la structure élémentaire en bicouche des biomembranes40
  - 2.3 Les réactions chimiques et l'équilibre chimique 43
  - Une réaction chimique est en équilibre lorsque les vitesses des réactions directe et inverse sont égales43
  - La constante d'équilibre reflète l'avancée d'une réaction chimique44
  - Dans les cellules, les réactions chimiques sont dans un état stationnaire44
  - Les constantes de dissociation des réactions de liaison reflètent l'affinité des molécules en interaction44
  - Les liquides biologiques ont des valeurs caractéristiques de pH45
  - Les ions hydrogène sont libérés par des acides et captés par des bases46
  - Les tampons maintiennent de pH des liquides intracellulaires et extracellulaires47
  - 2.4 L'énergétique biochimique 48
  - Plusieurs formes d'énergie sont importantes dans les systèmes biologiques48
  - Les cellules peuvent transformer un type d'énergie en un autre49
  - Le changement d'énergie libre détermine si une réaction chimique se produira spontanément49
  - Le DeltaG°' d'une réaction peut être calculé à partir de son K_éq51
  - La vitesse d'une réaction dépend de l'énergie d'activation nécessaire pour que les réactifs atteignent un état de transition51
  - La vie dépend du couplage de réactions chimiques défavorables à des réactions énergétiquement favorables52
  - L'hydrolyse d'ATP libère une énergie libre importante et alimente de nombreux processus cellulaires52
  - De l'ATP est créé durant la photosynthèse et la respiration54
  - NAD⁺ et FAD couplent de nombreuses réactions biologiques d'oxydation et de réduction54
  - 3 La structure et la fonction des protéines59
  - 3.1 La structure hiérarchique des protéines 61
  - La structure primaire d'une protéine est sa séquence linéaire d'acides aminés61
  - La structure secondaire est formée des éléments centraux de l'architecture protéique62
  - La structure tertiaire est le reploiement global d'une chaîne polypeptidique64
  - Les différentes manières de décrire les conformations des protéines fournissent des informations distinctes64
  - Les motifs structuraux sont des combinaisons régulières des structures secondaires65
  - Les domaines sont des modules de structure tertiaire67
  - De multiples polypeptides s'assemblent en structures quaternaires et en complexes supramoléculaires68
  - Les membres des familles protéiques possèdent un ancêtre commun dans l'évolution69
  - 3.2 Le reploiement des protéines 70
  - Les liaisons peptidiques planes limitent les formes selon lesquelles les protéines peuvent se replier71
  - La séquence d'acides aminés d'une protéine détermine la façon dont elle se replie71
  - Le reploiement des protéines in vivo est facilité par des chaperons72
  - Des protéines qui subissent un reploiement alternatif sont impliquées dans des maladies76
  - 3.3 La liaison des protéines et la catalyse enzymatique 77
  - La fixation spécifique des ligands sous-tend les fonctions de la plupart des protéines77
  - Les enzymes sont des catalyseurs hautement spécifiques et efficaces78
  - Le site actif d'une enzyme fixe des substrats et effectue la catalyse79
  - Les protéases à sérine démontrent comment fonctionne le site actif d'une enzyme80
  - Des enzymes appartenant à la même voie sont souvent associées physiquement les unes aux autres84
  - 3.4 La régulation de la fonction des protéines 85
  - La régulation de la synthèse et de la dégradation des protéines est une propriété fondamentale des cellules85
  - Le protéasome est une machine moléculaire utilisée pour dégrader les protéines85
  - L'ubiquitine marque les protéines cytosoliques pour qu'elles soient dégradées dans les protéasomes87
  - Les liaisons non covalentes permettent la régulation allostérique ou coopérative des protéines88
  - La fixation non covalente du calcium et celle dy GTP sont largement utilisées comme commutateurs allostériques pour contrôler l'activité des protéines88
  - La phosphorylation et la déphosphorylation régulent l'activité protéique de manière covalente90
  - L'ubiquitination et la désubiquitination régulent l'activité protéique de manière covalent90
  - Le clivage protéolytique active ou inactive de manière irréversible certaines protéines92
  - La régulation d'ordre supérieur comprend le contrôle de la position et de la concentration des protéines92
  - 3.5 Purifier, détecter et caractériser les protéines 93
  - La centrifugation permet de séparer des particules de masse ou de densité différente93
  - L'électrophorèse sépare les molécules en fonction de leur rapport charge : masse94
  - La chromatographie liquide sépare les protéines en fonction de leur masse, leur charge ou leur affinité de liaison96
  - Des tests utilisant des enzymes et des anticorps hautement spécifiques permettent de détecter des protéines individuelles97
  - Les radioisotopes sont des outils indispensables pour détecter des molécules biologiques99
  - La spectrométrie de masse permet de déterminer la masse et la séquence des protéines101
  - La structure primaire d'une protéine peut être déterminée à l'aide de techniques chimiques et à partir de séquences de gènes104
  - La conformation des protéines est déterminée grâce à des techniques physiques sophistiquées104
  - 3.6 La protéomique 106
  - La protéomique est l'étude de toutes les protéines ou d'un grand nombre d'entre elles dans un système biologique106
  - Les techniques avancées de spectrométrie de masse sont essentielles pour l'analyse protéomique108
  - Partie II Génétique e biologie moléculaire
  - 4 Les mécanismes moléculaires élémentaires de la génétique 115
  - 4.1 La structure des acides nucléiques 117
  - Un brin d'acide nucléique est un polymère linéaire qui possède une orientation définie117
  - L'ADN natif est une double hélice formée de brins antiparallèles complémentaires118
  - Les brins d'ADN peuvent se séparer de manière réversible120
  - Les contraintes de torsion dans l'ADN sont relâchées par des enzymes121
  - Les différents types d'ARN présentent des conformations variées en relation avec leurs fonctions122
  - 4.2 La transcription des gènes codant des protéines et la formation de l'ARNm fonctionnel 124
  - Un brin matrice d'ADN est transcrit par l'ARN polymérase en une chaîne complémentaire d'ARN124
  - L'organisation des gènes diffère dans l'ADN procaryote et dans l'ADN eucaryote126
  - Les ARNm précurseurs eucaryotes subissent une maturation pour former des ARNm fonctionnels128
  - L'épissage altenatif de l'ARN augmente le nombre de protéines exprimées à partir d'un seul gène eucaryote129
  - 4.3 Le décodage de l'ARNm par les ARNt 131
  - L'ARN messager porte l'information provenant de l'ADN, selon un code génétique à trois lettres131
  - La structure repliée de l'ARNt favorise sa fonction de décodeur133
  - Un appariement non standard se produit souvent entre les codons et les anticodons134
  - Les acides aminés sont activés lorsqu'ils sont liés covalemment à des ARNt135
  - 4.4 La synthèse des protéines sur les ribosomes, étape par étape 136
  - Les ribosomes sont les machines de synthèse des protéines136
  - Le méthionyl-ARNt₁^Met reconnaît le codon d'amorçage AUG137
  - L'amorçage de la traduction se produit généralement près du codon AUG le plus proche de l'extrémité 5' d'un ARNm137
  - Au cours de l'allongement de la chaîne, chaque aminoacyl-ARNt entrant passe par trois sites ribosomiaux140
  - La traduction est terminée par des facteurs de relargage lorsqu'un codon stop est atteint142
  - Les polysomes et le recyclage rapide des ribosomes augmentent l'efficacité de la traduction142
  - Les protéines de la superfamille des GTPases interviennent dans plusieurs étapes du contrôle de la qualité de la traduction143
  - Les mutations non-sens provoquent la terminaison prématurée de la synthèse protéique143
  - 4.5 La réplication de l'ADN 145
  - Les ADN polymérases ont besoin d'une amorce pour débuter la réplication145
  - L'ADN double brin est déroulé et les brins fils sont formés au niveau de la fourche de réplication de l'ADN145
  - Plusieurs protéines participent à la réplication de l'ADN147
  - La réplication de l'ADN se déroule dans les deux sens à partir de chaque origine149
  - 4.6 La réparation et la recombinaison de l'ADN 151
  - Les ADN polymérases introduisent des erreurs de copie mais peuvent les corriger151
  - Les lésions chimiques ou dues aux radiations dans l'ADN peuvent créer des mutations151
  - Les systèmes de réparation par excision à haute fidélité de l'ADN reconnaissent et réparent les lésions152
  - L'excision des bases répare les mésappariements T. G et les bases endommagées153
  - L'excision des mésappariements répare d'autres mésappariements et de petites insertions ou délétions153
  - L'excision des nucléotides répare les adduits chimiques qui déforment l'ADN154
  - Deux systèmes utilisent la recombinaison pour réparer les cassures doubles brins dans l'ADN155
  - La recombinaison homologue peut réparer les lésions de l'ADN et créer de la diversité génétique156
  - 4.7 Les virus : des parasites du système génétique des cellules 160
  - La plupart des gammes d'hôtes des virus sont limitées160
  - Les capsides virales sont des successions régulières d'un ou de quelques types de protéines160
  - Les virus peuvent être clonés et comptés par un dosage des plages de lyse160
  - Les cycles de croissance des virus lytiques aboutissent à la mort des cellules hôtes161
  - L'ADN viral est intégré dans le génome de la cellule hôte lors de certains cycles non lytiques de croissance viraux164
  - 5 Les techniques de la génétique moléculaire171
  - 5.1 L'analyse génétique des mutations pour identifier et étudier les gènes 172
  - Les allèles mutants récessifs et dominants ont généralement des effets opposés sur la fonction d'un gène172
  - La ségrégation des mutations dans les expériences de croisements entre lignées pures révèle leur dominance ou leur récessivité173
  - On peut utiliser des mutations conditionnelles pour étudier des gènes essentiels chez la levure175
  - Les mutations létales récessives chez les diploïdes peuvent être indentifiées par endogamie et conservées chez des hétérozygotes176
  - Les tests de complémentation permettent de déterminer si des mutations récessives différentes se trouvent dans le même gène177
  - Les doubles mutants sont utiles pour déterminer l'ordre dans lequel interviennent les protéines178
  - La suppression génétique et la létalité synthétique révèlent l'interaction ou la redondance des protéines179
  - Les gènes peuvent être indentifiés d'après leur position cartographique sur le chromosome180
  - 5.2 Le clonage de l'ADN et la caractérisation 182
  - Les enzymes de restriction et les ADN ligases permettent l'insertion de fragments d'ADN dans des vecteurs de clonag183
  - Les vecteurs plasmidiques d'E.coli sont adaptés au clonage de fragments isolés d'ADN184
  - Les banques d'ADNc représentent les séquences de gènes codant des protéines185
  - Les ADNc préparés par la transcription inverse d'ARNm cellulaires peuvent être clonés pour produire des banques d'ADNc186
  - Les banques d'ADN peuvent être criblées par une hybridation avec une sonde oligonucléotidique188
  - Les banques génomiques de levure peuvent être construites à l'aide de vecteurs navettes et criblées par complémentation fonctionnelle188
  - L'électrophorèse sur gel permet de séparer l'ADN du vecteur, des fragments clonés191
  - La réaction en chaîne de la polymérase amplifie une séquence spécifique d'ADN à partir d'un mélange complexe192
  - Les molécules clonées d'ADN sont séquencées rapidement par des méthodes basées sur la PCR195
  - 5.3 L'utilisation de fragments clonés d'ADN pour étudier l'expression des gènes 198
  - Les techniques d'hybridation permettent de détecter des fragments spécifiques d'ADN et des ARNm198
  - Les micro-alignements d'ADN peuvent être utilisés pour évaluer simultanément l'expression de nombreux gènes199
  - L'analyse de groupes de gènes par de multiples expériences d'expression permet d'identifier des gènes co-régulés200
  - Les systèmes d'expression d'E. coli peuvent produire de grandes quantités de protéines à partir de gènes clonés201
  - Les vecteurs plasmidiques d''expression peuvent être conçus pour être utilisés dans des cellules animales203
  - 5.4 Localiser et identifier des gènes de maladies humaines 206
  - Les maladies monogéniques présentent l'un des trois principaux modes de transmission206
  - Les polymorphismes d'ADN sont utilisés pour la cartographie de liaison génétique des mutations humaines207
  - Les études de liaison génétique permettent de cartographier des gènes de maladies avec une résolution proche de 1 centimorgan208
  - Il faut une analyse précise pour localiser un gène de maladie dans un ADN cloné209
  - De nombreuses maladies héréditaires sont dues à des défauts génétiques multiples210
  - 5.5 Inactiver la fonction de gènes spécifiques chez les eucaryotes 212
  - On peut remplacer par recombinaison homologue les gènes normaux de levure par des allèles mutants212
  - La transcription des gènes liés à un promoteur régulé peut être contrôlée expérimentalement213
  - Des gènes spécifiques peuvent être définitivement inactivés dans la lignée germinale des souris213
  - La recombinaison des cellules somatiques permet d'inactiver des gènes dans des tissus spécifiques214
  - Les allèles négatifs dominants peuvent inhiber fonctionnellement certains gènes215
  - L'ARN interférence provoque l'inactivation des gènes en détruisant l'ARNm correspondant216
  - 6 Les gènes, la génomique et les chromosomes223
  - 6.1 La structure des gènes eucaryotes 225
  - La plupart des gènes eucaryotes contiennent des introns et produisent des ARNm codant des protéines uniques225
  - On trouve des unités de transcription simples et complexes dans les génomes eucaryotes225
  - Les gènes codant des protéines peuvent être solitaires ou appartenir à une famille de gènes227
  - Les produits des gènes abondamment utilisés sont codés par de multiples copies de gènes229
  - Les gènes qui ne codent pas de protéine codent des ARN fonctionnels230
  - 6.2 L'organisation chromosomique des gènes et de l'ADN non codant 231
  - Les génomes de nombreux organismes contiennent de l'ADN non fonctionnel231
  - La plupart des ADN des séquences simples sont concentrés dans des positions chromosomiques spécifiques232
  - La prise d'empreintes d'ADN repose sur des différences de longueur d'ADN de séquence simple233
  - L'ADN intercalaire non classifié occupe une partie importante du génome233
  - 6.3 Les éléments transposables (mobiles) d'ADN 234
  - Le déplacement des éléments mobiles implique un intermédiaire d'ADN ou d'ARN235
  - Les transposons d'ADN sont présents chez les procaryotes et les eucaryotes236
  - Les rétrotransposons à LTR se comportent comme des rétrovirus intracellulaires238
  - Les rétrotransposons sans LTR se comportent grâce à un mécanisme différent240
  - D'autres ARN rétrotransposés sont présents dans l'ADN génomique243
  - Les éléments mobiles d'ADN ont significativement influencé l'évolution243
  - 6.4 Les ADN des organites 245
  - Les mitochondries contiennent de multiples molécules d'ADNmt245
  - L'ADNmt est transmis par voie cytoplasmique246
  - La taille, la structure et la capacité de codage des ADNmt varient considérablement d'un organisme à l'autre246
  - Les produits des gènes mitochondriaux ne sont pas exportés248
  - Les mithochondries ont évolué à partir d'un seul événement endosymbiotique impliquant une bactérie de type Rickettsia249
  - Le code génétique mitochondrial diffère du code nucléaire standard249
  - Les mutations dans l'ADN mitochondrial peuvent provoquer plusieurs maladies génétiques chez l'homme250
  - Les chloroplastes contiennent de grands ADN codant souvent plus d'une certaine de protéines251
  - 6.5 La génomique : une analyse de la structure et de l'expression des gènes dans des génomes complets 252
  - Les séquences stockées suggèrent des fonctions pour les gènes et les protéines nouvellement identifiés252
  - La comparaison des séquences apparentées de différentes espèces fournit des indices sur les relations des protéines au cours de l'évolution253
  - On peut identifier de gènes dans des séquences d'ADN génomique253
  - Le nombre de gènes codant des protéines dans le génome d'un organisme n'est pas directement lié à sa complexité biologique254
  - 6.6 L'organisation structurale des chromosomes eucaryotes 256
  - La chromatine existe sous forme étirée et sous forme condensée256
  - Les modifications des queues d'histones contrôlent la condensation de la chromatine et sa fonction258
  - Les protéines non histones servent d'armature aux longues boucles de chromatine263
  - D'autres protéines non histones régulent la transcription et la réplication265
  - 6.7 La morphologie et les éléments fonctionnels des chromosomes eucaryotes 266
  - Le nombre, la taille et la forme des chromosomes lors de la métaphase sont spécifiques de chaque espèce266
  - Au cours de la métaphase, on peut distinguer les chromosomes par leur profil de bandes et leur coloration267
  - La coloration des chromosomes et le séquençage de l'ADN révèlent l'évolution des chromosomes268
  - Le chromosomes polytènes interphasiques apparaissent par amplification de l'ADN269
  - Trois éléments fonctionnels sont nécessaires à la réplication et à la transmission stable des chromosomes270
  - La longueur et la complexité des séquences centromériques sont très variables271
  - L'addition de séquences télomériques par la télomérase empêche le raccourcissement des chromosomes273
  - 7 Le contrôle transcriptionnel de l'expression des gènes279
  - 7.1 Le contrôle de l'expression des gènes chez les bactéries 282
  - L'amorçage de la transcription par l'ARN polymérase bactérienne nécessite une association avec un facteur sigma282
  - L'amorçage de la transcription de l'opéron lac peut être réprimé ou activé282
  - De petites molécules régulent l'expression de nombreux gènes bactériens par le biais d'activateurs et de répresseurs qui se fixent à l'ADN284
  - L'amorçage de la transcription à partir de certains promoteurs nécessite des facteurs sigma alternatifs285
  - La transcription par le complexe ARN polymérase-omega⁵⁴ est contrôlée par des activateurs qui se fixent loin du promoteur285
  - De nombreuses réponses bactériennes sont contrôlées par des systèmes régulateurs à deux composants285
  - Le contrôle de l'allongement de la transcription286
  - 7.2 Une vue d'ensemble du contrôle des gènes chez les eucaryotes 288
  - Les éléments régulateurs dans l'ADN eucaryote peuvent être situés près des sites de début de la transcription ou en être éloignés de plusieurs kilobases289
  - Trois ARN polymérases eucaryotes catalysent la formation des différents ARN290
  - La plus grosse sous-unité de l'ARN polymérase II possède une répétition carboxy-terminale essentielle293
  - 7.3 Les promoteurs de l'ARN polymérase II et les facteurs généraux de la transcription 295
  - L'ARN polymérase II amorce la transcription au niveau des séquences d'ADN correspondant aux ARNm de la coiffe en 5'295
  - La boîte TATA, les séquences d'amorçage et les îlots CpG servent de promoteurs dans l'ADN eucaryote295
  - Les facteurs généraux de la transcription positionnent l'ARN polymérase II au niveau des sites de début de la transcription et l'aident pour l'amorçage297
  - L'amorçage de la transcription in vivo par l'ARN polymérase II nécessite des protéines supplémentaires301
  - Les facteurs d'allongement régulent les étapes initiales de la transcription dans la région proche du promoteur301
  - 7.4 Les séquences régulatrices dans les gènes codant des protéines et les protéines grâce auxquelles elles fonctionnent 302
  - Les éléments proches du promoteur aident à réguler les gènes eucaryotes302
  - Des amplificateurs distants stimulent souvent la transcription par l'ARN polymérase II303
  - La plupart des gènes eucaryotes sont régulés par de multiples éléments de contrôle de la transcription304
  - Les techniques des empreintes et de gel retard permettent de détecter les interactions protéines-ADN305
  - Les activateurs induisent la transcription et sont constitués de domaines fonctionnels distincts305
  - Les répresseurs inhibent la transcription et d'un point de vue fonctionnel, représentent l'inverse des activateurs307
  - Les domaines de liaison à l'ADN peuvent être classifiés en de nombreux types structuraux308
  - Des domaines d'activation et de répression de structure diverse régulent la transcription311
  - Les interactions des facteurs de transcription augmentent les options de contrôle des gènes312
  - Des complexes multiprotéiques se forment sur les amplificateurs314
  - 7.5 Les mécanismes moléculaires de l'activation et de la répression de la transcription 315
  - La formation d'hétérochromatine inactive l'expression des gènes au niveau des télomères, près des centromères et dans d'autres régions315
  - Les répresseurs peuvent induire la désacétylation des histones au niveau de gènes spécifiques318
  - Des activateurs peuvent induire l'acétylation des histones au niveau de gènes spécifiques318
  - Les facteurs de remodelage de la chromatine participent à l'activation ou à la répression de certains gènes319
  - Le complexe médiateur forme un pont moléculaire entre les domaines d'activation et Pol II320
  - Le système de levure dit « double hybride »321
  - 7.6 La régulation de l'activité des facteurs de la transcription 323
  - Tous les récepteurs nucléaires sont organisés en domaines324
  - Les éléments de réponse aux récepteurs nucléaires contiennent des répétitions directes ou inversées324
  - La fixation d'une hormone à un récepteur nucléaire régule son activité en tant que facteur transcriptionnel325
  - Les métazoaires régulent la transition de Pol II de l'amorçage jusqu'à l'allongement325
  - La terminaison par Pol II est également régulée326
  - 7.7 La régulation épigénétique de la transcription 327
  - La répression épigénétique par la méthylation de l'ADN327
  - La méthylation des histones au niveau d'autres lysines spécifiques est liée aux mécanismes épigénétiques de répression des gènes328
  - Le contrôle épigénétique par les complexes Polycomb et Trithorax330
  - Les ARN non codants dirigent la répression épigénétique chez les métazoaires331
  - Les plantes et le levure fissile utilisent la méthylation des histones et de l'ADN dirigée par de courts ARN333
  - 7.8 D'autres systèmes eucaryotes de transcription 336
  - L'amorçage de la transcription par Pol I et Pol III est analogue à l'amorçage par Pol II336
  - Les ADN mitochondriaux et chloroplastiques sont transcrits par des ARN polymérases spécifiques des organites338
  - 8 Le contrôle post-transcriptionnel des gènes345
  - 8.1 La maturation des pré-ARNm eucaryotes 348
  - La coiffe ne 5' est ajoutée aux ARN naissants peu après l'amorçage de la transcription348
  - Un groupe varié de protéines des RNPhn contenant des domaines conservés de liaison à l'ARN s'associe aux pré-ARNm349
  - L'excision des introns et l'épissage des exons se produisent au niveau de courtes séquences conservées dans les pré-ARNm grâce à deux réactions de transestérification351
  - Au cours de l'épissage, les ARNsn s'apparient avec le pré-ARNm352
  - Les spliceosomes, assemblés à partir des RNPsn et d'un pré-ARNm, effectuent l'épissage353
  - L'allongement des chaînes par l'ARN polymérase II est couplé à la présence de facteurs de maturation de l'ARN356
  - Les protéines SR contribuent à la définition des exons dans les longs pré-ARNm356
  - Les introns du groupe II doués d'auto-excision ont fourni des preuves de l'évolution des ARNsn357
  - Le clivage en 3' et la polyadénylation des pré-ARNm sont étroitement couplés358
  - Des exonucléases nucléaires dégradent l'ARN excisé des pré-ARNm359
  - 8.2 La régulation de la maturation des pré-ARNm 360
  - L'épissage alternatif crée des transcrits avec différentes combinaisons d'exons361
  - Une cascade d'épissages régulés d'ARN contrôle la différenciation sexuelle de la drosophile361
  - Les répresseurs et les activateurs de l'épissage contrôlent l'épissage au niveau de sites alternatifs362
  - L'édition des ARN modifie les séquences des pré-ARNm364
  - 8.3 La transport de l'ARNm à travers l'enveloppe nucléaire 365
  - Les macromolécules entrent et sortent du noyau par des complexes du pore nucléaire365
  - Les pré-ARNm présents dans les spliceosomes ne sont pas exportés hors du noyau367
  - La protéine Rev du VIH régule le transport des ARNm viraux non épissés368
  - 8.4 Les mécanismes cytoplasmiques du contrôle post-transcriptionnel 370
  - Les micro-ARN répriment la traduction d'ARNm spécifiques371
  - L'ARN interférence induit la dégradation d'ARNm de séquences parfaitement complémentaires373
  - La polyadénylation cytoplasmique permet la traduction de certains ARNm374
  - Les ARNm sont dégradés dans le cytoplasme par plusieurs mécanismes375
  - La synthèse des protéines peut être régulée globalement376
  - Les protéines séquence-spécifiques de liaison à l'ARN contrôlent la traduction d'ARNm spécifiques379
  - Des mécanismes de surveillance empêchent la traduction des ARNm dont la maturation est incorrecte380
  - La localisation des ARNm permet la synthèse des protéines au niveau de régions spécifiques dans le cytoplasme380
  - 8.5 La maturation de l'ARNr et de l'ARNt 384
  - Les gènes des pré-ARNr sont similaires chez tous les eucaryotes et jouent le rôle d'organisateurs nucléolaires384
  - Les petits ARN nucléolaires participent à la maturation des pré-ARNr385
  - Les introns du groupe I doués d'auto-excision furent les premiers exemples découverts d'ARN catalytiques389
  - Les pré-ARNt subissent des modifications importantes dans le noyau390
  - Les corps nucléaires sont des domaines nucléaires spécialisés fonctionnellement391
  - Partie III Structure et fonction de la cellule
  - 9 Cultiver, visualiser et perturber les cellules397
  - 9.1 Les cellules en culture 398
  - La culture des cellules animales nécessite un milieu riche en nutriments et des surfaces solides particulières398
  - Les cultures cellulaires primaires et les souches cellulaires ont une durée de vie finie399
  - Les cellules transformées peuvent croître indéfiniment en culture400
  - La cytométrie en flux permet de séparer des types cellulaires différents401
  - La croissance des cellules dans des cultures bidimensionnelles et tridimensionnelles imite l'environnement in vivo401
  - Les cellules hybrides appelées hybridomes produisent des anticorps monoclonaux abondants402
  - 9.2 La microscopie photonique : explorer la structure des cellules et visualiser les protéines dans les cellules 404
  - La résolution du microscope photonique est voisine de 0,2 µm404
  - La microscopie à contraste de phase et la microscopie à contraste interférentiel différentiel permettent d'observer des cellules vivantes non marquées405
  - Les échantillons utilisés en microscopie doivent souvent être fixés, coupés et marqués pour rendre visibles des détails subcellulaires408
  - La microscopie par fluorescence permet de localiser et de quantifier des molécules spécifiques dans les cellules vivantes408
  - La détermination des concentrations intracellulaires de Ca²⁺ et de H⁺ à l'aide de colorants fluorescents sensibles aux ions409
  - La microscopie par immunofluorescence permet de détecter des protéines spécifiques dans des cellules fixées409
  - Le marquage par des protéines fluorescentes permet de visualiser des protéines spécifiques dans les cellules vivantes411
  - La microscopie confocale et la microscopie à déconvolution fournissent des images fines d'objets fluorescents en trois dimensions411
  - La microscopie TIRF fournit une imagerie exceptionnelle dans un plan focal415
  - La microscopie FRAP révèle la dynamique des composants cellulaires415
  - Le FRET mesure les distances entre des chromophores416
  - La microscopie de super-résolution permet de localiser les protéines avec une précision de l'ordre du nanomètre418
  - 9.3 La microscopie électronique : une imagerie à haute résolution 419
  - Des molécules ou des structures isolées peuvent être observées après un marquage négatif ou un ombrage métallique419
  - Les cellules et les tissus sont sectionnés en coupes fines pour être observés par microscopie électronique420
  - La microscopie immunoélectronique permet de localiser les protéines au niveau ultrastructural421
  - La microscopie cryoélectronique permet de visualiser des spécimens sans les fixer ni les marquer421
  - La microscopie électronique à balayage des spécimens recouverts de métal révèle les caractéristiques de surface423
  - 9.4 L'isolement et la caractérisation des organites cellulaires 424
  - Les organites de la cellule eucaryote424
  - La rupture des cellules permet de libérer leurs organites et leurs autres constituants427
  - La centrifugation permet de séparer de nombreux types d'organites427
  - Les anticorps spécifiques des organites sont utiles pour préparer des organites hautement purifiés429
  - La protéomique révèle la composition en protéines des organites430
  - 9.5 La perturbation de fonctions cellulaires spécifiques 430
  - Les substances chimiques sont couramment utilisées en biologie cellulaire430
  - Les criblages chimiques permettent d'identifier de nouveaux médicaments spécifiques430
  - Les petits ARN interférents (ARNsi) peuvent supprimer l'expression de protéines spécifiques432
  - Les criblages génétiques utilisant l'ARNsi chez le nématode C. elegans434
  - Expériences classiques 9.1 La séparation des organites441
  - 10 La structure des biomembranes 443
  - 10.1 La bicouche lipidique : composition et organisation structurale 445
  - Les phospholipides forment spontanément des bicouches445
  - Les bicouches phospholipidiques forment un compartiment clos entourant un espace aqueux interne446
  - Les biomembranes contiennent trois classes principales de lipides448
  - La plupart des lipides et de nombreuses protéines peuvent se déplacer latéralement dans les biomembranes450
  - La composition lipidique influence les propriétés physiques des membranes452
  - La composition lipidique est différente dans les feuillets exoplasmique et cytosolique453
  - Le cholestérol et les sphingolipides se regroupent avec des protéines spécifiques dans des microdomaines membranaires454
  - Les cellules stockent les lipides en excès dans des gouttelettes lipidiques454
  - 10.2 Les protéines membranaires : structure et fonctions élémentaires 455
  - Les protéines interagissent de trois façons avec les membranes456
  - La plupart des protéines transmembranaires possèdent des hélices alpha traversant la membrane456
  - De multiples brins bêta dans les porines forment des « tonneaux » transmembranaires459
  - Les lipides fixés covalemment ancrent certaines protéines aux membranes460
  - Tous les glycolipides et protéines transmembranaires sont orientés de manière asymétrique dans la bicouche461
  - Les motifs de liaison aux lipides aident à diriger les protéines périphériques vers la membrane462
  - Les protéines peuvent être extraites des membranes par des détergents ou des solutions salines hautement concentrées462
  - 10.3 Les phospholipides, les sphingolipides et le cholestérol : synthèse et déplacement intracellulaire 464
  - Les acides gras sont assemblés à partir d'éléments de construction de deux carbones de long par plusieurs enzymes importantes465
  - Les petites protéines cytosoliques facilitent les déplacements des acides gras465
  - Les acides gras sont incorporés dans des phospholipides essentiellement sur la membrane du RE465
  - Les flippases déplacent les phospholipides d'un feuillet membranaire vers le feuillet opposé467
  - Le cholestérol est synthétisé par des enzymes dans le cytosol et la membrane du RE467
  - Le cholestérol et les phospholipides sont transportés d'un organite à l'autre par plusieurs mécanismes468
  - 11 Le transport des ions et des petites molécules à travers les membranes473
  - 11.1 Une vue d'ensemble du transport transmembranaire 474
  - Seuls les gaz et quelques petites molécules non chargées traversent les membranes par diffusion passive474
  - Trois classes principales de protéines membranaires transportent les molécules et les ions à travers les biomembranes475
  - 11.2 Le transport facilité de l'eau et du glucose 477
  - Le transport par uniport est plus rapide et plus spécifique que la diffusion passive477
  - Le faible K_m de l'uniporteur GLUT1 lui permet de transporter du glucose dans la plupart des cellules de mammifères478
  - Le génome humain code une famille de protéines GLUT transportant des sucres479
  - Les transporteurs protéiques peuvent être étudiés à l'aide de membranes artificielles et de cellules recombinantes480
  - La pression osmotique entraîne le passage de l'eau à travers les membranes480
  - Les aquaporines augmentent la perméabilité des membranes cellulaires à l'eau481
  - 11.3 Les pompes mues par l'ATP et l'environnement ionique intracellulaire 483
  - Il existe quatre grandes classes de pompes mues par l'ATP483
  - Les pompes à ions mues par l'ATP créent et maintiennent des gradients ioniques à travers les membranes cellulaires485
  - Le relâchement musculaire dépend d'ATPases à Ca²⁺ du cytosol vers le réticulum sarcoplasmique486
  - Le mécanisme d'action de la pompe à Ca²⁺ est connu en détail486
  - La calmoduline régule les pompes de la membrane plasmique qui contrôlent les concentrations cytosoliques de Ca²⁺487
  - L'ATPase à Na⁺/K⁺ maintient les concentrations intracellulaires de Na⁺ et de K⁺ dans les cellules animales489
  - Les ATPases à H⁺ de classe V maintiennent l'acidité des lysosomes et des vacuoles490
  - Les protéines ABC exportent une large gamme de substances chimiques et de toxines hors de la cellule491
  - Certaines protéines ABC font basculer les phospholipides et d'autres substrats liposolubles d'un feuillet membranaire à l'autre492
  - Le régulateur transmembranaire ABC de la mucoviscidose (CFTR) est un canal à chlorure et non une pompe494
  - 11.4 Les canaux de fuite et le potentiel membranaire de repos 495
  - Le déplacement sélectif des ions crée un gradient électrique transmembranaire495
  - Le potentiel membranaire de repos dans les cellules animales dépend en grande partie du flux des ions K⁺ vers l'extérieur par les canaux à K⁺ ouverts497
  - Les canaux ioniques sont sélectifs pour certains ions grâce à un « filtre sélectif » moléculaire497
  - La technique de patch-clamp permet de mesurer le déplacement des ions à travers des canaux individuels499
  - Les canaux ioniques supposés peuvent être caractérisés grâce à la combinaison des techniques d'expression dans un ovocyte et de patch-clamp501
  - 11.5 Le co-transport par des symporteurs et des antiporteurs 502
  - L'entrée de Na⁺ dans les cellules de mammifères est favorisée thermodynamiquement502
  - Les symporteurs à Na⁺ permettent aux cellules animales d'importer des acides aminés et du glucose contre des gradients de concentration élevés502
  - Les symporteurs bactériens à Na⁺ /acide aminé révèlent le fonctionnement du symport504
  - Un antiporteur à Na⁺ couplé à Ca²⁺ régule la force de contraction du muscle cardiaque504
  - Plusieurs co-transporteurs régulent le pH cytosolique505
  - Un antiporteur à anions est essentiel au transport de CO₂ par les globules rouges506
  - De nombreux transporteurs protéiques permettent aux vacuoles des plantes d'accumuler des métabolites et des ions507
  - 11.6 Le transport transcellulaire 508
  - De multiples transporteurs protéiques sont nécessaires au déplacement du glucose et des acides aminés à travers les épithéliums508
  - La thérapie par réhydratation simple dépend du gradient osmotique créé par l'absorption de glucose et de Na⁺509
  - Les cellules pariétales acidifient le contenu de l'estomac en maintenant un pH cytosolique neutre509
  - La résorption osseuse nécessite le fonctionnement coordonné d'une pompe à protons de classe V et d'un canal à chlorure spécifique510
  - Expérience classique 11.1 Les obstacles au transport actif515
  - 12 L'énergétique cellulaire517
  - 12.1 La première étape de l'exploitation de l'énergie provenant du glucose : la glycolyse 519
  - Au cours de la glycolyse (étape I), les enzymes cytosoliques convertissent le glucose en pyruvate520
  - La vitesse de la glycolyse est ajustée en fonction des besoins de la cellule en ATP520
  - Le glucose subit une fermentation lorsque l'oxygène est rare522
  - 12.2 Les mitochondries et le cycle de l'acide citrique 524
  - Les mitochondries sont des organites dynamiques qui possèdent deux membranes de structures et de fonctions distinctes524
  - Dans la première partie de l'étape II, le pyruvate est converti en acétyl-CoA et en électrons à haute énergie526
  - Dans la seconde partie de l'étape II, le cycle de l'acide citrique oxyde le groupement acétyle de l'acétyl-CoA en CO₂ et produit des électrons à haute énergie527
  - Les transporteurs dans la membrane mitochondriale interne aident à maintenir les concentrations appropriées de NAD⁺ ET NADH dans le cytosol et la matrice529
  - L'oxydation mitochondriale des acides gras est couplée à la formation d'ATP529
  - L'oxydation peroxysomiale des acides gras ne produit pas d'ATP531
  - 12.3 La chaîne respiratoire et la création de la force proton-motrice 532
  - L'oxydation du NADH et du FADH₂ libère une quantité importante d'énergie532
  - Le transport électronique dans les mitochondries est couplé au pompage des protons533
  - Les électrons se déplacent dans le sens de leur gradient grâce à une série de transporteurs d'électrons534
  - Quatre gros complexes multiprotéiques couplent le transport d'électrons au pompage des protons à travers le membrane mitochondriale interne535
  - Les potentiels de réduction des transporteurs d'électrons dans la chaîne respiratoire favorisent le flux d'électrons de NADH vers O₂539
  - Les complexes multiprotéiques de la chaîne respiratoire s'assemblent en supercomplexes540
  - Les espèces réactives de l'oxygène (ROS) sont des sous-produits toxiques du transport d'électrons qui peuvent endommager les cellules541
  - Des expériences utilisant des complexes purifiés de la chaîne respiratoire ont établi la stoechiométrie du pompage des protons542
  - La force proton-motrice dans les mithochondries est due principalement à un potentiel électrique à travers la membrane interne542
  - 12.4 L'utilisation de la force proton-motrice pour synthétiser de l'ATP 544
  - Le mécanisme de synthèse de l'ATP est commun aux bactéries, aux mitochondries et aux chloroplastes544
  - L'ATP synthase comporte les complexes multiprotéiques F₀ et F₁546
  - La rotation de la sous-unité gamma de F₁, due au passage des protons à travers F₀ permet la synthèse d'ATP547
  - De multiples protons doivent traverser l'ATP synthase pour permettre la synthèse d'un ATP549
  - La rotation de l'anneau c de F₀ est permise par le passage des protons à travers les canaux transmembranaires549
  - L'échange ATP-ADP à travers la membrane mitochondriale interne est permis par la force proton-motrice550
  - La vitesse de l'oxydation mitochondriale dépend en temps normal de la concentration d'ADP551
  - Les mitochondries de la graisse brune utilisent la force proton-motrice pour produire de la chaleur551
  - 12.5 La photosynthèse et les pigments photorécepteurs 552
  - Les membranes des thylacoïdes dans les chloroplastes sont les sites de la photosynthèse chez les plantes553
  - Trois des quatre étapes de la photosynthèse se produisent uniquement pendant la phase lumineuse553
  - Chaque photon de la lumière possède une quantité définie d'énergie555
  - Les photosystèmes comportent un centre réactionnel et des complexes photocollecteurs associés555
  - Le transport photoélectronique à partir de la chlorophylle a chargée d'énergie du centre réactionnel produit une séparation de charges556
  - Les antennes internes et les complexes photocollecteurs augmentent l'efficacité de la photosynthèse557
  - 12.6 L'analyse moléculaire des photosystèmes 559
  - L'unique photosystème des bactéries pourpres produit une force proton-motrice mais pas d'O₂559
  - Les chloroplastes contiennent deux photosystèmes de fonction et de distribution distinctes561
  - Le flux linéaire d'électrons à travers les photosystèmes végétaux PSII et PSI produit une force proton-motrice, de l'O₂ et du NADPH561
  - Un complexe producteur d'oxygène est situé sur la surface luminale du centre réactionnel de PSII562
  - De multiples mécanismes protègent les cellules contre les lésions dues à des espèces réactives d'oxygène au cours du transport photoélectronique563
  - Le flux cyclique d'électrons à travers PSI crée une force proton-motrice mais pas de NADPH ni d'O₂564
  - Les activités relatives des photosystèmes I et II sont régulées565
  - 12.7 Le métabolisme du CO₂ au cours de la photosynthèse 567
  - La rubisco fixe le CO₂ dans le stroma des chloroplastes567
  - La synthèse de saccharose à l'aide du CO₂ fixé se termine dans le cytosol567
  - La lumière et la rubisco activase stimulent la fixation de CO₂569
  - La photorespiration est en compétition avec la fixation du carbone et est réduite dans les plantes qui utilisent la voie en C₄569
  - 13 Transfert des protéines dans les membranes et les organistes577
  - 13.1 Adressage des protéines vers et à travers la membrane du RE 579
  - Des expériences de pulse chase avec des membranes purifiées du RE ont démontré que des protéines sécrétées traversent la membrane du RE579
  - Une séquence signal N-terminale et hydrophobe adresse les protéines sécrétoires naissantes au RE580
  - La translocation cotraductionnelle requiert deux protéines hydrolysant le GTP582
  - Le passage à travers le translocon de polypeptides en croissance est entraîné par la traduction583
  - L'hydrolyse de l'ATP fournit l'énergie nécessaire à la translocation post-traductionnelle de certaines protéines sécrétoires chez la levure584
  - 13.2 Insertion des protéines membranaires dans le RE 587
  - Plusieurs classes topologiques de protéines membranaires sont synthétisées sur le RE587
  - Des séquences internes stop-transfert et signal-ancrage déterminent la topologie des protéines à un seul passage588
  - Les protéines à passages multiples contiennent plusieurs séquences topogènes591
  - Une ancre phospholipidique attache certaines protéines de surface cellulaire à la membrane592
  - La topologie d'une protéine membranaire peut souvent être déduite de sa séquence592
  - 13.3 Modifications des protéines, repliement et contrôle de qualité dans le RE 594
  - Un oligosaccharide préformé lié à ^N est ajouté à de nombreuses protéines dans le RE rugueux595
  - Des chaînes latérales oligosaccharidiques peuvent faciliter le repliement et la stabilité des glycoprotéines596
  - Les liaisons disulfure se forment et son réarrangées par des protéines dans la lumière du RE596
  - Les chaperons et autres protéines du RE facilitent le repliement et l'assemblage des protéines598
  - Des protéines mal repliées dans le RE induisent l'expression de catalyseurs de repliement protéique599
  - Les protéines non assemblées ou mal repliées dans le RE sont souvent transportées dans le cytosol pour y être dégradées600
  - 13.4 Adressage des protéines aux mitochondries et chloroplastes 601
  - Des séquences signal N-terminales amphipathiques dirigent des protéines vers la matrice mitochondriale603
  - L'importation d'une protéine mitochondriale requiert des récepteurs sur la membrane externe et des translocons dans les deux membranes603
  - Des expériences au moyen de protéines chimériques ont révélé des modalités importantes de l'imporation mitochondriale605
  - Trois apports d'énergie sont nécessaires à l'importation des protéines dans les mitochondries606
  - Des signaux et voies multiples adressent des protéines dans les sous-compartiments mitochondriaux606
  - L'adressage des protéines du stroma des chloroplastes est semblable à l'importation des protéines de la matrice mitochondriale610
  - Les protéines sont adressées aux thylacoïdes par des mécanismes apparentés à la translocation à travers la membrane cytoplasmique des bactéries610
  - 13.5 Adressage des protéines aux peroxysomes 612
  - Un récepteur cytosolique adresse les protéines avec une séquence SKL C-terminale à la matrice du peroxysome612
  - Les protéines de la membrane et de la matrice des peroxysomes sont incorporées par des voies différentes613
  - 13.6 Transport dans et hors du noyau 615
  - De grandes et petites molécules entrent et sortent du noyau par les complexes des pores nucléaires615
  - Des récepteurs de transport nucléaire accompagnent, dans le noyau, des protéines contenant un signal de localisation nucléaire617
  - Un deuxième type de récepteur de transport nucléaire accompagne, dans le noyau, des protéines contenant un signal d'exportation nucléaire619
  - La plupart des ARNm sont exportés du noyau par un mécanisme indépendant de Ran619
  - 14 Trafic vésiculaire, sécrétion et endocytose627
  - 14.1 Techniques d'étude de la voie sécrétoire 629
  - Le transport d'une protéine par la voie sécrétoire peut être quantifié dans des cellules vivantes629
  - Des mutants de levure ont permis d'identification des phases principales du transport vésiculaire et des composant impliqués632
  - Des systèmes acellulaires permettent l'analyse de chacune des étapes du transport vésiculaire633
  - 14.2 Mécanismes moléculaires du bourgeonnement et de la fusion des vésicules 634
  - L'assemblage d'un manteau protéique déclenche la formation de la vésicule et la sélection de la cargaison moléculaire634
  - Une série conservée de protéines commutatrices GTPasiques contrôle l'assemblage des différents manteaux vésiculaires635
  - Des séquences d'adressage dans les protéines de la cargaison établissent des contacts spécifiques avec les protéines du manteau636
  - Les GTPases Rab contrôlent l'amarrage des vésicules aux membranes cibles638
  - Des paires de protéines SNARE assurent la fusion des vésicules avec les membranes cibles639
  - La dissociation des complexes SNARE après la fusion membranaire est assurée par l'hydrolyse de l'ATP639
  - 14.3 Phases précoces de la voie sécrétoire 640
  - Des vésicules COPII assurent le transport du RE vers le Golgi640
  - Des vésicules COPI assurent le transport rétrograde dans le Golgi et du Golgi vers le RE642
  - Le transport antérograde à travers le Golgi se fait par maturation cisternale643
  - 14.4 Phases tardives de la voie sécrétoire 646
  - Les vésicules couvertes de clathrine et/ou de protéines adaptatrices assurent le transport à partir du trans-Golgi646
  - La dynamine est requise pour la fermeture et la libération des vésicules de clathrine647
  - Des résidus de mannose 6-phosphate destinent des protéines solubles aux lysosomes648
  - L'étude des maladies de surcharge des lysosomes a mis en évidence d'importants composants impliqués dans le tri vers ces organites649
  - L'agrégation protéique dans le trans-Golgi peut intervenir dans l'adressage des protéines vers des vésicules à sécrétion régulée651
  - Certaines protéines sont clivées après leur sortie du trans-Golgi651
  - Diverses voies adressent les protéines membranaires à la région apicale ou basolatérale des cellules polarisées652
  - 14.5 Endocytose dépendant de récepteur 654
  - Des cellules captent des lipides du sang sous la forme de complexes lipoproétiques bien délimités656
  - Des récepteurs pour les lipoprotéines de basse densité et d'autres ligands contiennent des signaux d'adressage qui les destinent à l'endocytose657
  - Le pH acide des endosomes tardifs cause la dissociation de la plupart des complexes récepteur-ligand658
  - La voie endocytaire livre du fer aux cellules sans dissociation du complexe récepteur-transferrine dans les endosomes659
  - 14.6 Diriger des protéines membranaires et des composants du cytosol dans les lysosomes 661
  - Des endosomes multivésiculaires séparent les protéines membranaires destinées à la membrane lysosomiale des protéines destinées à la dégradation lysosomiale661
  - Les rétrovirus bourgeonnent de la membrane plasmique par un processus similaire à la formation des endosomes multivésiculaires663
  - La voie autophagique livre des protéines cytosoliques ou des organites entiers aux lysosomes664
  - Expérience classique 14.1 Suivre une protéine hors de la cellule671
  - 15 Transduction des signaux et récepteurs couplés aux protéines G673
  - 15.1 Transduction du signal : du signal extracellulaire à la réponse cellulaire 675
  - Les molécules de signalisation peuvent agir localement ou à distance675
  - La liaison de molécules de signalisation active des récepteurs sur des cellules cibles676
  - Des protéine kinases et phosphatases interviennent dans pratiquement toutes les voies de signalisation677
  - Des protéines liant le GTP sont fréquemment impliquées dans la transduction des signaux marche/arrêt678
  - Les « seconds messagers » intracellulaires transmettent et amplifient les signaux de nombreux récepteurs679
  - 15.2 Étude des récepteurs de la surface cellulaire et des protéines de transduction du signal 681
  - La constante de dissociation est une mesure de l'affinité d'un récepteur pour son ligand681
  - Des tests de liaison servent à la détection des récepteurs et à la détermination de leur affinité et spécificité pour les ligands682
  - Une réponse cellulaire maximale à une molécule de signalisation ne nécessite généralement pas l'activation de tous les récepteurs683
  - La sensibilité d'une cellule à des signaux externes est déterminée par le nombre de récepteurs de surface et leur affinité pour le ligand684
  - Des récepteurs peuvent être purifiés par des techniques d'affinité685
  - L'immunoprécipitation et des techniques d'affinité peuvent être utilisées pour l'étude de l'activité des protéines de transduction du signal685
  - 15.3 Récepteurs couplés aux protéines G : structure et mécanisme 687
  - Tous les récepteurs couplés aux protéines G partagent la même structure de base687
  - Des récepteurs couplés aux protéines G activés par leur ligand catalysent le remplacement du GDP par du GTP dans la sous-unité et d'une protéine G trimérique689
  - Différentes protéines G sont activées par différents RCPG et à leur tour régulent différentes protéines effectrices691
  - 15.4 Récepteurs couplés à des protéines G qui régulent des canaux ioniques 693
  - Dans le muscle cardiaque, les récepteurs de l'acétylcholine activent une protéine G qui ouvre les canaux à K⁺693
  - La lumière active des rhodopsines couplées aux protéines G dans les bâtonnets de l'oeil694
  - L'activation de la rhodopsine par la lumière conduit à la fermeture des canaux cationiques dépendant du GMPc695
  - Une amplification du signal rend la voie de transduction du signal de la rhodopsine extrêmement sensible696
  - Une terminaison rapide de la voie de transduction du signal de la rhodopsine est essentielle pour une vision aiguë696
  - Les bâtonnets d'adaptent aux différents niveaux de lumière ambiante par le trafic intracellulaire d'arrestine et de transducine698
  - 15.5 Récepteurs couplés aux protéines G qui activent ou inhibent une adénylate cyclase 699
  - Une adénylate cyclase est stimulée et inhibée par différents complexes récepteur-ligand699
  - Des études de structure ont établi comment G_alphas. GTP lie et active l'adénylate cyclase700
  - L'AMPc active une protéine kinase A par libération de sous-unités inhibitrices701
  - Le métabolisme du glycogène est régulé par l'activation hormonale de la protéine kinase A701
  - L'activation de la protéine kinase A par l'AMPc produit des réponses variées dans différents types de cellules702
  - Le signal est amplifié dans la voie AMPc-protéine kinase A703
  - CREB lie l'AMPc et la protéine kinase A à l'activation de la transcription génique703
  - Des protéines d'ancrage localisent les effets de l'AMPc dans des régions particulières de la cellule704
  - Plusieurs mécanismes régulent à la baisse la signalisation de la voie RCPG/AMPc/PKA705
  - 15.6 Récepteurs couplés aux protéines G qui déclenchent des augmentations du CA²⁺ cytosolique 707
  - La phospholipase C activée génère deux seconds messagers importants dérivés du phosphatidylinositol, un lipide de la membrane708
  - Le complexe Ca²⁺-calmoduline intervient dans de nombreuses réponses cellulaires à des signaux externes711
  - Les muscles lisses vasculaires se relâchent sous l'effet d'un signal passant par la voie Ca²⁺-oxyde nitrique-GMPc-protéine kinase G activée711
  - L'intégration des seconds messagers, le Ca²⁺ et l'AMPc, régule la glycogénolyse711
  - Expérience classique 15.1 Découverte de la transduction d'un signal - La stimulation de la synthèse de l'AMPc par le GTP719
  - 16 Voies de signalisation qui contrôlent l'expression génique721
  - 16.1 Récepteurs qui activent des protéine tyrosine kinases 723
  - De nombreux facteurs qui régulent la division cellulaire et la métabolisme sont les ligands pour les récepteurs tyrosine kinase723
  - L'interaction avec son ligand provoque la dimérisation d'un RTK et entraîne l'activation de sa kinase intrinsèque724
  - Des récepteurs homo- et hétéro-oligomériques de facteurs de croissance épidermique lient des membres de la superfamille des facteurs de croissance épidermique726
  - Des cytokines influencent le développement de plusieurs types de cullules728
  - La liaison d'une cytokine active une protéine tyrosine kinase, JAK, étroitement associée au récepteur728
  - Les résidus de phosphotyrosine sont des surfaces de liaison pour de multiples protéines avec des domaines conservés730
  - Les domaines SH2 en action : les JAK kinases activent les facteurs de transcription STAT730
  - Plusieurs mécanismes inhibent la signalisation des RTK et des récepteurs de cytokines731
  - 16.2 Voie de la Ras/MAP Kinase 734
  - Ras, un protéine commutatrice GTPasique, intervient en aval de la plupart des RTK et des récepteurs de cytokines735
  - Des études génétiques ont identifié, chez la drosophile, des protéines essentielles pour la transduction du signal dans la voie des Ras/MAP kinases735
  - Les récepteurs à activité de tyrosine kinase et les JAK kinases sont liés à Ras par des protéines adaptatrices737
  - La liaison de Sos pour inactiver Ras cause un changement de conformation qui déclenche le remplacement du GTP par du GDP738
  - Des signaux passent de Ras activée à une cascade de protéine kinases aboutissant à la MAP kinase738
  - La phosphorylation de la MAP kinase entrâine un changement de conformation qui amplifie son activité catalytique et favorise la dimérisation de la kinase740
  - La MAP kinase régule l'activité de nombreux facteurs de transcription contrôlant des gènes de réponse précoce741
  - Des récepteurs couplés aux protéines G transmettent des signaux à la MAP kinase dans les voies de conjugaison de la levure742
  - Des protéines échafaudage séparent les multiples voies des MAP-kinases dans les cellules eucaryotes744
  - 16.3 Voies de signalisation des phospho-inositides 745
  - La phospholipase C_y est activée par certains RTK et récepteurs de cytokines745
  - Le rapprochement de la PI-3 kinase des récepteurs stimulés par leur ligand conduit à la synthèse de trois phosphatidylinositols phosphorylés745
  - L'accumulation de PI 3-phosphates dans la membrane plasmique conduit à l'activation de plusieurs kinases746
  - La protéine kinase B activée induit de nombreuses réponses cellulaires747
  - La voie PI-3 kinase est régulée négativement par la phosphatase PTEN747
  - 16.4 Récepteurs à activité de sérine kinases qui activent Smad 748
  - Trois récepteurs protéiques distincts participent à la liaison du TGF-beta et activent la transduction du signal748
  - Les récepteurs du TGF-beta, après leur activation, phosphorylent les facteurs de transcription Smad749
  - Des boucles de rétroaction négative régulent la signalisation TGF-beta/Smad751
  - 16.5 Voies de signalisation contrôlées par ubiquitinylation : Wnt, Hedgehog et NF-KB 752
  - La signalisation Wnt déclenche la libération d'un facteur de transcription à partir d'un complexe protéique cytosolique752
  - La signalisation Hedgehog lève l'inhibition de gènes cibles753
  - La signalisation Hedgehog chez les vertébrés implique des cils primaires755
  - La dégradation d'une protéine inhibitrice active le facteur de transcription NF-kB757
  - Des chaînes de polyubiquitine servent d'échafaudages liant des récepteurs à des protéines en aval dans la voie de NF-kB759
  - 16.6 Voies de signalisation contrôlées par clivage protéique : Notch/Delta, SREBP 760
  - En liant Delta, le récepteur Notch est clivé et libère un composant à activité de facteur de transcription760
  - Des métalloprotéases matricielles catalysent le clivage de nombreuses protéines de signalisation à la surface cellulaire761
  - Un clivage inapproprié du précurseur de la protéine amyloide peut conduire à la maladie d'Alzheimer762
  - Une protéolyse intramembranaire régulée de SREBP libère un facteur de transcription qui intervient dans le maintien des niveaux de phospholipides et de cholestérol762
  - 16.7 Intégration des réactions cellulaires aux multiples voies de signalisation 765
  - Insuline et le glucagon agissent ensemble pour maintenir une glycémie stable765
  - Plusieurs voies de transduction des signaux interagissent pour réguler la différenciation des adipocytes par PPAR(...), le maître régulateur transcriptionnel767
  - 17 Organisation cellulaire et mouvement I : microfilaments773
  - 17.1 Structures des microfilaments et de l'actine 776
  - L'actine est ancienne, abondante et hautement conservée776
  - Les monomères d'actine G s'assemblent pour former de longs polymères hélicoïdaux d'actine F777
  - L'actine F a une polarité fonctionnelle et structurelle778
  - 17.2 Dynamique des filaments d'actine 779
  - In vitro, l'actine polymérise en trois étapes779
  - Les filaments d'actine croissent plus vite à l'extrémité (+) qu'à l'extrémité (-)779
  - L'effet tapis roulant des filaments d'actine est accéléré par la profiline et la cofiline782
  - La thymosine-beta4 fournit un réservoir d'actine pour la polymérisation782
  - Des coiffes protéiques bloquent l'assemblage et le démontage des extrémités des filaments d'actine783
  - 17.3 Mécanismes d'assemblage des filaments d'actine 784
  - Les formines assemblent des filaments non ramifiés784
  - Le complexe Arp2/3 amorce l'assemblage des filaments ramifiés785
  - Des mouvements intracellulaires puisent l'énergie nécessaire dans la polymérisation de l'actine787
  - Des microfilaments interviennent dans l'endocytose788
  - Des toxines qui perturbent le pool de monomères d'actine sont utiles pour l'étude de la dynamique de l'actine789
  - 17.4 Organisation des structures cellulaires basées sur l'actine 790
  - Des protéines d'interconnexion organisent les filaments d'actine en faisceaux ou réseaux790
  - Des protéines adaptatrices attachent les filaments d'actine aux membranes791
  - 17.5 Myosines : protéines motrices basées sur l'actine 793
  - Dans les myosines, les domaines appelés tête, cou et queue exercent des fonctions distinctes794
  - Les myosines constituent une vaste famille de protéines motrices mécanochimiques796
  - Des changements de conformation dans la tête des myosines couplent l'hydrolyse de l'ATP au mouvement797
  - Les têtes de myosine progressent le long des filaments d'actine à pas successifs799
  - La myosine V progresse « main après main » le long d'un filament d'actine799
  - 17.6 Déplacements assurés par la myosine 801
  - Dans le muscle strié, des filaments épais et des filaments minces d'actine glissent l'un sur l'autre au cours de la contraction801
  - Le muscle squelettique est structuré par des protéines de stabilisation et d'échafaudage802
  - La contraction du muscle squelettique est régulée par le Ca²⁺ et des protéines liant l'actine802
  - L'actine et la myosine II forment des faisceaux contractiles dans des cellules non musculaires804
  - Des mécanismes dépendant de myosine régulent la contraction des cellules musculaires lisses et non musculaires804
  - Les vésicules liées à la myosine-V sont transportées le long des filaments d'actine805
  - 17.7 Migration cellulaire : mécanisme, signalisation et chimiotactisme 808
  - La migration cellulaire coordonne la génération de force avec l'adhérence cellulaire et le recyclage membranaire808
  - Les petites protéines liant le GTP, Cdc42, Rac et Rho contrôlent l'organisation de l'actine810
  - La migration cellulaire implique la régulation coordonnée de Cdc42, de Rac et de Rho812
  - La migration cellulaire est dirigée par des molécules chimiotactiques813
  - Des gradients chimiotactiques modifient les taux de phosphoinositides entre l'avant et l'arrière d'une cellule814
  - Expérience classique 17.1 La contraction musculaire819
  - 18 Organisation cellulaire et mouvement II : microtubules et filaments intermédiaires821
  - 18.1 Structure et organisation des microtubules 822
  - Les parois des microtubules sont des structures polarisées construites à partir de dimères de tubuline alphabêta822
  - Les microtubules sont assemblés à partir des MTOC pour générer diverses organisations824
  - 18.2 Dynamique des microtubules 827
  - Des microtubules individuels montrent une instabilité dynamique827
  - Un assemblage localisé et le mécanisme « recherche et capture » contribuent à organiser les microtubules829
  - Les médicaments qui affectent la polymérisation de la tubuline sont utiles expérimentalement ainsi que dans le traitement de maladies829
  - 18.3 Régulation de la structure et de la dynamique des microtubules 830
  - Les microtubules sont stabilisés par des protéines se liant à leur côté830
  - Les protéines + TIP régulent les propriétés et fonctions de l'extrémité (+) des microtubules831
  - D'autres protéines de liaison aux extrémités régulent le démontage des microtubules831
  - 18.4 Kinésines et dynéines : protéines motrices basées sur les microtubules 833
  - Des organites dans les axones sont transportés le long de microtubules dans les deux sens833
  - La kinésine-1 assure le transport antérograde des vésicules le long des axones vers l'extrémité (+) des microtubules834
  - Les kinésines font partie d'une vaste famille de protéines exerçant diverses fonctions836
  - La kinésine-1 est un moteur très processif837
  - Les dynéines motrices transportent des organites vers l'extrémité (-) des microtubules837
  - Les kinésines et les dynéines coopèrent dans les transports d'organites dans toute la cellule841
  - Des modifications de la tubuline différencient les microtubules et leurs interactions avec les moteurs moléculaires842
  - 18.5 Cils et flagelles : structures de surface basées sur les microtubules 844
  - Les cils et flagelles des eucaryotes contiennent de longs doublets de microtubules pontés par des dynéines motrices845
  - Les battements ciliaires et flagellaires sont produits par un glissement contrôlé des microtubules doublets externes845
  - Un transport intraflagellaire déplace du matériel vers le haut et vers le bas dans les cils et les flagelles846
  - Les cils primaires sont des organites sensoriels des cellules en interphase847
  - Des défauts dans les cils primaires sont à la base de nombreuses maladies848
  - 18.6 Mitose 849
  - Les centrosomes se dupliquent tôt au cours du cycle cellulaire en préparation pour la mitose849
  - La mitose peut être divisée en six phases849
  - Le fuseau mitotique contient trois classes de microtubules851
  - La dynamique des microtubules augmente considérablement durant la mitose851
  - Les asters mitotiques sont séparés par la kinésine-5 et orientés par une dynéine852
  - Les chromosomes sont capturés et orientés pendant la prométaphase852
  - Les chromosomes dupliqués sont alignés par des moteurs moléculaires et la dynamique des microtubules855
  - Le complexe passager chromosomique régule l'attachement des microtubules aux kinétochores855
  - L'anaphase A déplace les chromosomes vers les pôles par raccourcissement des microtubules856
  - L'anaphase B sépare les pôles par l'action combinée des kinésines et de la dynéine857
  - Des mécanismes supplémentaires contribuent à la formation du fuseau858
  - La cytocinèse divise en deux la cellule dupliquée858
  - Les cellules végétales réorganisent leurs microtubules et construisent une nouvelle paroi cellulaire durant la mitose859
  - 18.7 Filaments intermédiaires 860
  - Les filaments intermédiaires sont assemblés à partir de sous-unités dimériques861
  - L'expression des protéines des filaments intermédiaires est spécifique de tissus862
  - Les filaments intermédiaires sont dynamiques863
  - Des lamines et kératines défectueuses sont causes de nombreuses maladies863
  - 18.8 Coordination et coopération entre éléments du cytosquelette 865
  - Des protéines associées aux filaments intermédiaires contribuent à l'organisation cellulaire865
  - Microfilaments et microtubules coopèrent dans le transport des mélanosomes865
  - Cdc42 coordonne des microtubules et des microfilaments au cours de la migration cellulaire866
  - La progression des cônes de croissance neuronaux est coordonnée par des microfilaments et des microtubules866
  - 19 Le cycle cellulaire chez les eucaryotes873
  - 19.1 Vue d'ensemble du cycle cellulaire et de son contrôle 875
  - Le cycle cellulaire est une série ordonnée d'événements aboutissant à la réplication cellulaire875
  - Des kinases dépendant des cyclines contrôlent le cycle cellulaire eucaryote876
  - Plusieurs principes fondamentaux régissent le cycle cellulaire876
  - 19.2 Organismes expérimentaux et méthodes d'étude du cycle cellulaire 877
  - Les levures bourgeonnantes et fissipares sont des modèles expérimentaux particulièrement utiles pour l'analyse génétique du cycle cellulaire877
  - Les ovocytes et des embryons précoces de crapaud facilitent la caractérisation biochimique des mécanismes à la base du cycle cellulaire878
  - Les mouches du vinaigre révèlent l'interaction entre développement et cycle cellulaire880
  - L'étude des cellules en culture tissulaire a montré comment leur cycle est régulé chez les mammifères881
  - Les chercheurs utilisent divers outils pour l'étude du cycle cellulaire881
  - 19.3 Régulation de l'activité CDK 883
  - Les kinases dépendant des cyclines sont de petites protéine kinases qui nécessitent une cycline comme sous-unité régulatrice de leur activité884
  - Les cyclines déterminent l'activité des CDK885
  - Les taux de cyclines sont principalement régulés par dégradation protéique887
  - Les CDK sont régulées par phosphorylation activatrice et inhibitrice888
  - Des inhibiteurs de CDK contrôlent l'activité des complexes cycline-CDK888
  - Des allèles spéciaux de CDK ont conduit à la découverte des fonctions CDK889
  - 19.4 Engagement dans le cycle cellulaire et de réplication de l'ADN 890
  - La division cellulaire est engagée irréversiblement à un point du cycle cellulaire appelé Start890
  - Le facteur de transcription E2F et son régulateur Rb contrôle la transition G₁-S chez les métazoaires891
  - Des signaux extracellulaires contrôlent le déclenchement du cycle cellulaire892
  - La dégradation d'un inhibiteur de CDK de phase S déclenche la réplication de l'ADN892
  - La réplication à chaque origine est initiée une fois, et une seule fois, pendant le cycle cellulaire894
  - Les brins d'ADN dupliqués sont liés lors de la réplication896
  - 19.5 Entée en mitose 897
  - L'activation précipitée des CDK mitotiques déclenche la mitose897
  - Les CDK mitotiques favorisent la dislocation de l'enveloppe nucléaire898
  - Les CDK mitotiques induisent la formation du fuseau mitotique899
  - La condensation des chromosomes facilite leur ségrégation901
  - 19.6 Achèvement de la mitose : la ségrégation des chromosomes et la sortie de mitose 903
  - Le clivage des cohésines assuré par la séparase déclenche la ségrégation des chromosomes903
  - L'APC/C active la séparase par ubiquitinylation de la sécurine903
  - L'inactivation des CDK mitotiques déclenche la sortie de mitose904
  - La cytocinèse crée deux cellules filles905
  - 19.7 Mécanismes de surveillance dans la régulation du cycle cellulaire 906
  - Les points de contrôle établissent des contraintes et évitent les erreurs dans le cycle cellulaire907
  - Le point de contrôle de la croissance veille à ce que les cellules n'entrent en cycle que si la biosynthèse des macromolécules a été suffisante907
  - Des altérations de l'ADN qui compromettent sa fonction induisent un blocage du cycle cellulaire908
  - Le point de contrôle de l'assemblage du fuseau empêche la ségrégation des chromosomes tant que ceux-ci ne sont pas correctement attachés au fuseau mitotique910
  - Le point de contrôle de la position du fuseau veille à ce que le noyau soit partagé de manière égale entre les deux cellules filles912
  - 19.8 Méiose : un type spécial de division cellulaire 913
  - Des signaux extracellulaires et intracellulaires régulent l'entrée en méiose913
  - Plusieurs caractéristiques importantes distinguent la méiose de la mitose915
  - La recombinaison et une sous-unité de cohésine spécifique de la méiose sont nécessaires pour la ségrégation chromosomique spécialisée en méiose !915
  - La co-orientation des kinétochores frères est essentielle pour la ségrégation chromosomique en méiose !918
  - La réplication de l'ADN est inhibée entre les deux divisions méiotiques918
  - Expérience classique 19.1 Des invertébrés marins ont conduit à la découverte des cyclines923
  - Partie IV Croissance et développement cellulaire
  - 20 L'intégration cellulaire dans des tissus925
  - 20.1 Adhérence entre cellules ainsi qu'entre cellule et matrice : un aperçu 927
  - Des molécules d'adhérence cellulaire se lient l'une à l'autre et à des protéines intracellulaires927
  - La matrice extracellulaire participe à l'adhérence, à la signalisation et à d'autres fonctions929
  - L'évolution de molécules d'adhérence à multiples facettes a rendu possible le développement de divers tissus animaux932
  - 20.2 Jonctions entre cellules ainsi qu'entre cellules et matrice extracellulaire (MEC) et leurs molécules d'adhérence 933
  - Les cellules épithéliales ont des surfaces distinctes : apicale, latérale et basale933
  - Trois types de jonctions assurent de nombreuses interactions entre cellules et entre cellules et MEC934
  - Des cadhérines contribuent aux liaisons intercellulaires dans les jonctions adhérentes et dans les desmosomes935
  - Les intégrines assurent les adhérences entre cellules et MEC, notamment dans les hémidesmosomes des cellules épithéliales939
  - Les jonctions serrées isolent les cavités du corps et restreignent la diffusion des constituants membranaires940
  - Les jonctions communicantes composées de connexines permettent aux petites molécules de passer directement entre cellules adjacentes943
  - 20.3 Matrice extracellulaire I : lame basale945
  - La lame basale constitue les fondations des feuillets épithéliaux946
  - La laminine, une protéine matricielle multiadhésive, contribue à interconnecter les composants de la lame basale947
  - Le collagène de type IV formateur de feuillets est un composant structurel essentiel de la lame basale947
  - Le perlécan, un protéoglycan, interconnecte des composants de la lame basale et des récepteurs de surface cellulaire950
  - 20.4 Matrice extracellulaire II : tissu conjonctif 951
  - Les collagènes fibrillaires sont les principales protéines fibreuses dans la matrice extracellulaire des tissus conjonctifs951
  - Le collagène fibrillaire est sécrété et assemblé en fibrilles hors de la cellule952
  - Les collagènes de type I et II s'associent avec des collagènes non fibrillaires pour former diverses structures953
  - Des protéoglycans et leurs GAG constitutifs jouent divers rôles dans la MEC954
  - L'acide hyaluronique résiste à la compression, facilite la migration cellulaire et donne au cartilage ses propriétés de gel956
  - Les fibronectines interconnectent des cellules et la matrice, agissant ainsi sur la forme, la différenciation et le mouvement des cellules957
  - Des fibres élastiques permettent à de nombreux tissus de subir des étirements et relâchements répétés959
  - Des métalloprotéases remodèlent et dégradent la matrice extracellulaire960
  - 20.5 Interactions adhésives des cellules mobiles et non mobiles 961
  - Des intégrines relaient des signaux entre des cellules et leur environnement tridimensionnel961
  - Une régulation de l'adhérence dépendant d'une intégrine et une signalisation contrôlent le mouvement cellulaire962
  - Des connexions entre MEC et cytosquelette sont défectueuses dans la dystrophie musculaire964
  - Des IgCAM assurent l'adhérence intercellulaire dans des tissus neuronaux et autres965
  - Les mouvements des leucocytes dans les tissus sont orchestrés par une séquence régulée de manière précise d'interactions adhésives965
  - 20.6 Tissus végétaux 967
  - La paroi des cellules végétales est une structure lamellaire de fibrilles de cellulose dans une matrice de glycoprotéines968
  - Le relâchement de la paroi cellulaire permet l'allongement des cellules végétales969
  - Dans les végétaux supérieurs, les plasmodesmes connectent directement les cytosols des cellules adjacentes969
  - Seules quelques molécules d'adhérence ont été identifiées dans les plantes970
  - 21 Cellules souches, asymétrie cellulaire et mort cellulaire977
  - 21.1 Le début du développement des métazoaires et des cellules souches embryonnaires 979
  - La fécondation fusionne les génomes979
  - Le clivage de l'embryon des mammifères conduit aux premiers événements de différenciation979
  - La masse cellulaire interne est à l'origine des cellules souches embryonnaires (ES)981
  - De multiples facteurs contrôlent la pluripotence des cellules ES983
  - Le clonage des animaux montre qu'une différenciation peut être inversée984
  - Des cellules somatiques peuvent générer des cellules souches pluripotentes induites (iPS)984
  - 21.2 Cellules souches embryonnaires et niches dans des organismes multicellulaires 986
  - Des cellules souches donnent naissance à la fois à des cellules souches ainsi qu'à des cellules en voie de différenciation986
  - Des cellules souches propres à différents tissus occupent des niches aptes à leur fonction986
  - Les cellules souches de la lignée germinale produisent des spermatozoïdes et des ovocytes987
  - Des cellules souches intestinales génèrent continuellement toutes les cellules de la muqueuse988
  - Des cellules souches neurales forment des cellules nerveuses et gliales dans le système nerveux central991
  - Des cellules souches hématopoïétiques forment toutes les cellules sanguines993
  - Les méristèmes sont des niches pour les cellules souches végétales995
  - 21.3 Mécanismes de polarité cellulaire et division cellulaire asymétrique 997
  - Polarisation cellulaire et asymétrie avant la division cellulaire suivent une hiérarchie commune998
  - Un trafic membranaire polarisé permet à la levure de se développer de manière asymétrique lors de la reproduction sexuée998
  - Les protéines cellulaires Par dirigent l'asymétrie dans l'embryon de nématode998
  - Les protéines Par et d'autres complexes de polarité sont impliqués dans la polarité des cellules épithéliales1001
  - La voie de polarité planaire des cellules oriente les cellules dans un épithélium1002
  - Les protéines PAR sont également impliquées dans la division cellulaire asymétrique des cellules souches1004
  - 21.4 Mort cellulaire et sa régulation 1006
  - Mort cellulaire programmée ou apoptose1007
  - Des protéines évolutivement conservées participent à la voie apoptotique1007
  - Les caspases amplifient le signal apoptotique initial et détruisent les protéines cellulaires principales1009
  - Des neurotrophines favorisent la survie des neurones1010
  - Les mitochondries jouent un rôle central dans la régulation de l'apoptose dans les cellules de vertébrés1011
  - Les protéines pro-apoptotiques Bax et Bak forment des pores dans la membrane mitochondriale externe1013
  - La libération du cytochrome c et des protéines SMLAC/DIABLO à partir des mitochondries conduit à la formation de l'apoptosome et à l'activation des caspases1013
  - Des facteurs trophiques induisent l'inactivation de Bad, une protéine BH3-only pro-apoptotique1013
  - L'apoptose chez les vertébrés est régulée par des protéines pro-apoptotiques BH3-only qui sont activées par des agressions environnementales1014
  - Le facteur de nécrose tumorale et des signaux de mort apparentés induisent la mort cellulaire en activant des caspases1015
  - 22 Cellules nerveuses1019
  - 22.1 Neurones et cellules gliales : éléments constitutifs du système nerveux 1020
  - L'information traverse les neurones allant des dendrites aux axones1020
  - L'information circule le long des axones sous forme d'impulsions de flux ionique appelées potentiels d'action1021
  - L'information passe d'un neurone à l'autre par des synapses1022
  - Le système nerveux utilise des circuits de signalisation composés de neurones multiples1022
  - Des cellules gliales forment des gaines de myéline et soutiennent les neurones1023
  - 22.2 Canaux ioniques dépendants du voltage et propagation des potentiels d'action 1025
  - L'amplitude du potentiel d'action est proche de E_Na et dépend de l'influx de Na⁺ à travers des canaux à Na⁺ ouverts1025
  - L'ouverture et la fermeture séquentielles des canaux à Na⁺ et à K⁺ voltage-dépendants génèrent des potentiels d'action1025
  - Les potentiels d'action se propagent de manière unidirectionnelle et sans s'atténuer1029
  - Les cellules nerveuses peuvent propager de nombreux potentiels d'action en l'absence d'ATP1029
  - Les hélices alpha S4 sensibles au voltage se déplacent en réaction à la dépolarisation membranaire1030
  - Un mouvement du segment inactivant le canal dans le pore ouvert bloque le flux ionique1032
  - La myélinisation augmente la vitesse de conduction de l'impulsion1032
  - Les potentiels d'action « sautent » d'une noeud à l'autre dans les axones myélinisés1033
  - Deux types de cellules gliales produisent des gaines de myéline1033
  - 22.3 Communication dans les synapses 1036
  - La formation de synapses requiert l'assemblage de structures pré- et postsynaptiques1037
  - Les neurotransmetteurs sont transportés dans des vésicules synaptiques par des antiports protéiques liés à H⁺1038
  - Des vésicules synaptiques chargées de neurotransmetteur sont localisées près de la membrane plasmique1039
  - L'influx de Ca²⁺ déclenche la libération des neurotransmetteurs1040
  - Une protéine liant le calcium régule la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane plasmique1041
  - Des mouches mutantes dépourvues de dynamine ne peuvent pas recycler les vésicules synaptiques1042
  - La signalisation au niveau des synapses se termine par la dégradation ou la recapture du neurotransmetteur1042
  - L'ouverture de canaux cationiques dépendants de l'acétylcholine conduit à la contraction musculaire1043
  - Toutes les cinq sous-unités du récepteur nicotinique de l'acétylcholine contribuent au canal ionique1044
  - Les cellules nerveuses prennent une décision tout ou rien pour générer un potentiel d'action1045
  - Les jonctions communicantes permettent à certains neurones de communiquer directement1045
  - 22.4 Sensibilité à l'environnement : toucher, douleur, goût et odeur 1047
  - Les mécanorécepteurs sont des canaux cationiques dépendants1047
  - Les récepteurs de la douleur sont aussi des canaux cationiques dépendants1048
  - Cinq saveurs fondamentales sont détectées par des sous-ensembles de cellules dans chaque bourgeon gustatif1048
  - Une multitude de récepteurs détectent les odeurs1050
  - Chaque neurone récepteur olfactif exprime un seul type de récepteur de molécule odorante1051
  - 23 Immunologie1059
  - 23.1 Vue d'ensemble des défenses de l'hôte 1061
  - Les agents pathogènes pénètrent dans l'organisme par différentes voies et se reproduisent dans différents sites1061
  - Les leucocytes circulent dans tout le corps et s'installent dans les tissus et les ganglions lymphatiques1061
  - Des limites mécaniques et chimiques forment une première couche de défense contre les pathogènes1062
  - L'immunité innée constitue une deuxième ligne de défense lorsque les barrières mécaniques et chimiques ont été franchies1062
  - L'inflammation est une réaction complexe à une blessure qui implique l'immunité innée et adaptative1065
  - L'immunité adaptative, la troisième ligne de défense, se caractérise par sa spécificité1066
  - 23.2 Immunoglobulines : structure et fonction 1068
  - Les immunoglobulines ont une structure conservée composée de chaînes lourdes et légères1068
  - Les immunoglobulines se répartissent en plusieurs isotypes, chacun exerçant des fonctions différentes1068
  - Chaque cellule B produit une immunoglobuline unique, distribuée de manière clonale1069
  - Une boucle composée de deux feuillets bêta stabilisés par un pont disulfure caractérise des domaines d'immunoglobulines1071
  - La région constante d'une immunoglobuline détermine ses propriétés fonctionelles1072
  - 23.3 Génération de la diversité des anticorps et développement des lymphocytes B 1073
  - Un gène de chaîne légère fonctionnel nécessite un assemblage de segments géniques V et J1074
  - La réarrangement du locus de chaîne lourde implique les segments géniques V, D et J1075
  - L'hypermutation somatique permet la génération et la sélection d'anticorps avec des affinités améliorées1077
  - Le développement des lymphocytes B nécessite la participation d'un récepteur de cellule pré-B1077
  - Lors d'une réponse adaptative, les cellules B passent de la production d'Ig membranaire à celle d'Ig sécrétée1079
  - Les cellules B peuvent commuter l'isotype d'immunoglobuline qu'elles produsent1080
  - 23.4 CMH et présentation antigénique 1081
  - Le CMH détermine la capacité de deux individus non apparentés de la même espère d'accepter ou rejeter des greffes1081
  - L'activité tueuse des cellules T cytotoxiques est spécifique d'un antigène et restreinte au CMH1082
  - Les cellules T avec différentes propriétés fonctionnelles sont guidées par deux classes distinctes de molécules du CMH1082
  - Les molécules du CMH lient des antigènes peptidiques et interagissent avec le récepteur des cellules T1084
  - La présentation antigénique est le processus par lequel des fragments de protéines sont complexés à des produits du CMH et présentés à la surface cellulaire1086
  - La voie du CMH de classe I présente des antigènes cytosoliques1087
  - La voie du CMH de classe II présente des antigènes passant par la voie endocytaire1089
  - 23.5 Lymphocytes T, récepteurs des lymphocytes T et développement des lymphocytes T 1092
  - La structure du récepteur des cellules T ressemble à la portion F(ab) d'une immunoglobuline1093
  - Les gènes du TCR et ceux des immunoglobulines sont réarrangés de manière similaire1093
  - La diversité des récepteurs des cellules T est vaste, plusieurs des résidus variables étant codés dans les jonctions entre les segments géniques V, D et J1095
  - Des signaux transmis par des récepteurs spécifiques d'antigène déclenchent la prolifération et la différenciation des lymphocytes T et B1095
  - Les cellules T capables de reconnaître des molécules du CMH se développent en passant par un processus de sélection positive et négative1097
  - Les cellules T requièrent deux types de signaux pour être complètement activées1098
  - Les cellules T cytotoxiques portent le corécepteur CD8 et sont spécialisées dans l'induction de la mort cellulaire1099
  - Les cellules T produisent diverses cytokines qui transmettent des signaux à d'autres cellules immunitaires1099
  - Les lymphocytes T CD4 sont classés en trois grandes catégories en fonction de leur production de cytokines et de marqueurs de surface1100
  - Les leucocytes se déplacent en réponse à des signaux chimiotactiques fournis par des chimiokines1101
  - 23.6 Collaboration des cellules du système immunitaire dans la réponse adaptative 1102
  - Les récepteurs de type Toll détectent divers motifs macromoléculaires dérivés d'un pathogène1102
  - L'engagement des récepteurs de type Toll conduit à l'activation des cellules présentatrices d'antigène1104
  - La production d'anticorps de haute affinité nécessite une collaboration entre cellules B et T1104
  - Les vaccins induisent une immunité protectrice contre divers pathogènes1105
  - Expérience classique 23.1 Deux gènes ne deviennent plus qu'un : réarrangement somatique des gènes d'immunoglobulines1111
  - 24 Cancer1113
  - 24.1 Cellules tumorales et début du cancer 1114
  - Les cellules tumorales métastatiques sont invasives et peuvent se répandre1115
  - Les cancers proviennent habituellement de cellules prolifératives1116
  - L'environnement local a un impact sur la formation de tumeur hétérogène par les cellules souches du cancer1117
  - La croissance tumorale requiert la formation de nouveaux vaisseaux sanguins1117
  - Des mutations spécifiques transforment des cellules en culture en cellules tumorales1118
  - Le modèle des expositions multiples et successives (multi-hit) induisant le cancer est soutenu par plusieurs éléments de preuve1119
  - Des mutations oncogènes successives peuvent être retrouvées dans les cancers du côlon1121
  - Les cellules cancéreuses diffèrent des cellules normales de manière fondamentale1122
  - L'analyse par micro-réseaux à ADN des profils d'expression peut révéler des différences subtiles entre cellules tumorales1123
  - 24.2 Fondement génétique du cancer 1124
  - Des mutations gain de fonction convertissent des proto-oncogènes en oncogènes1125
  - Les virus qui causent un cancer contiennent des oncogènes ou activent des proto-oncogènes cellulaires1127
  - Des mutations perte de fonction dans des gènes suppresseurs de tumeur sont oncogènes1128
  - Des mutations héritées dans des gènes suppresseurs de tumeur augmentent le risque de cancer1128
  - Des changements épigénétiques peuvent contribuer à l'oncogenèse1129
  - 24.3 Cancer et perturbations des voies régulatrices de la croissance 1131
  - Des modèles murins de cancer humain nous instruisent à propos du début et de la progression de la maladie1131
  - Des récepteurs oncogènes peuvent favoriser la prolifération en l'absence de facteurs de croissance externe1132
  - Des activateurs viraux des récepteurs de facteur de croissance agissent comme des oncoprotéines1133
  - De nombreux oncogènes codent des protéines de signalisation constitutivement actives1134
  - Une production inappropriée des facteurs de transcription nucléaire peut induire une transformation1136
  - Des aberrations dans les voies de signalisation qui contrôlent le développement sont associées à de nombreux cancers1137
  - La biologie cellulaire et moléculaire change la façon dont on traite le cancer1138
  - 24.4 Cancer et mutation des régulateurs de la division cellulaire et des points de contrôle 1140
  - Des mutations qui favorisent le passage non régulé de la phase G₁ à S sont oncogènes1140
  - La perte de p53 abolit le point de contrôle des dommages causés à l'ADN1141
  - Les gènes apoptotiques peuvent fonctionner comme des proto-oncogènes ou des gènes suppresseurs de tumeur1143
  - Les micro-ARN sont une nouvelle classe de facteurs oncogènes1143
  - 24.5 Agents cancérigènes et gènes gardiens dans le cancer 1144
  - Les cancérigènes induisent un cancer en endommageant l'ADN1145
  - Certains agents cancérigènes ont été liés à des cancers spécifiques1145
  - Une perte des systèmes de réparation de l'ADN peut conduire au cancer1146
  - L'expression de la télomérase contribue à l'immortalisation des cellules cancéreuses1148
  - GlossaireG-1
  - IndexI-1
Origine de la notice:
- Electre