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7.21A : Chimiotaxie - Biologie


La chimiotaxie est le phénomène par lequel les cellules bactériennes dirigent leurs mouvements en fonction de certains produits chimiques de leur environnement.

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

Expliquer comment fonctionne la chimiotaxie chez les bactéries qui ont des flagelles

Points clés

  • Les chimioattractants et les chimiorépulsifs sont des substances inorganiques ou organiques possédant un effet inducteur de chimiotaxie dans les cellules mobiles.
  • Certaines bactéries, comme E. coli, ont plusieurs flagelles qui peuvent tourner pour faciliter la chimiotaxie.
  • Le mouvement global d'une bactérie est le résultat d'une alternance de phases de culbutage et de nage.

Mots clés

  • chimiotaxie: La chimiotaxie est le phénomène par lequel les cellules somatiques, les bactéries et autres organismes unicellulaires ou multicellulaires dirigent leurs mouvements en réponse à certaines substances chimiques présentes dans leur environnement.
  • flagelles: Un flagelle est un appendice en forme de cil qui dépasse du corps cellulaire de certaines cellules procaryotes et eucaryotes.
  • mouvement: Mouvement physique entre des points dans l'espace.

La chimiotaxie est le phénomène par lequel les cellules somatiques, les bactéries et autres organismes unicellulaires ou multicellulaires dirigent leurs mouvements en fonction de certains produits chimiques de leur environnement. Ceci est important pour que les bactéries trouvent de la nourriture (par exemple, du glucose) en nageant vers la concentration la plus élevée de molécules alimentaires, ou pour fuir les poisons (par exemple, le phénol).

La chimiotaxie positive se produit si le mouvement est vers une concentration plus élevée du produit chimique en question. A l'inverse, une chimiotaxie négative se produit si le mouvement est dans la direction opposée.

Les chimioattractants et les chimiorépulsifs sont des substances inorganiques ou organiques possédant un effet inducteur de chimiotaxie dans les cellules mobiles. Les effets des agents chimiotactiques sont provoqués par des récepteurs de chimiotaxie décrits ou hypothétiques; la fraction chimiotactique d'un ligand est spécifique de la cellule cible et dépendante de la concentration. Les chimioattractants les plus fréquemment étudiés sont les formyl peptides et les chimiokines. Les réponses aux chimiorépulsifs entraînent une nage axiale et ils sont considérés comme un phénomène mobile de base chez les bactéries. Les chimiorépulsifs les plus fréquemment étudiés sont les sels inorganiques, les acides aminés et certaines chimiokines.

Certaines bactéries, comme E. coli, ont plusieurs flagelles par cellule (4 à 10 généralement). Ceux-ci peuvent tourner de deux manières :

1. Rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre – aligne les flagelles en un seul faisceau rotatif, faisant nager la bactérie en ligne droite.

2. Rotation dans le sens des aiguilles d'une montre - sépare le faisceau de flagelles de sorte que chaque flagelle pointe dans une direction différente, provoquant la chute de la bactérie sur place.

Les sens de rotation sont donnés pour un observateur extérieur à la cellule regardant les flagelles vers la cellule.

Mouvements globaux de la bactérie

C'est le résultat d'une alternance de phases de culbutage et de nage. Si l'on regarde une bactérie nager dans un environnement uniforme, son mouvement ressemblera à une marche aléatoire avec des nages relativement droites interrompues par des culbutes aléatoires qui la réorientent. Des bactéries telles que E. coli sont incapables de choisir la direction dans laquelle ils nagent, et sont incapables de nager en ligne droite plus de quelques secondes en raison de la diffusion rotationnelle : ils « oublient » la direction dans laquelle ils vont. En évaluant à plusieurs reprises leur trajectoire et en ajustant si elles se déplacent dans la mauvaise direction, les bactéries peuvent diriger leur mouvement pour trouver des emplacements favorables avec des concentrations élevées d'attractifs (généralement de la nourriture) et éviter les répulsifs (généralement des poisons).

En présence d'un gradient chimique, les bactéries vont chimiotaxer ou diriger leur mouvement global en fonction du gradient. Si la bactérie sent qu'elle se déplace dans la bonne direction (vers l'attractif/loin du répulsif), elle continuera à nager en ligne droite plus longtemps avant de basculer. S'il se déplace dans la mauvaise direction, il basculera plus tôt et tentera une nouvelle direction au hasard. En d'autres termes, des bactéries comme E. coli utiliser la détection temporelle pour décider si leur situation s'améliore ou non. De cette façon, il trouve assez bien l'emplacement avec la plus forte concentration d'attractif (généralement la source). Même à des concentrations très élevées, il peut encore distinguer de très petites différences de concentration. Fuir un répulsif fonctionne avec la même efficacité.

Marche aléatoire intentionnelle

C'est le résultat d'un simple choix entre deux méthodes de mouvement aléatoire ; à savoir le tumbling et la nage droite. En fait, les réponses chimiotactiques telles que l'oubli de la direction et le choix des mouvements ressemblent aux capacités de prise de décision des formes de vie supérieures avec des cerveaux qui traitent les données sensorielles.

La nature hélicoïdale du filament flagellaire individuel est essentielle pour que ce mouvement se produise. En tant que telle, la protéine qui compose le filament flagellaire, la flagelline, est assez similaire parmi toutes les bactéries flagellées. Les vertébrés semblent avoir profité de ce fait en possédant un récepteur immunitaire (TLR5) conçu pour reconnaître cette protéine conservée.

Comme dans de nombreux cas en biologie, il existe des bactéries qui ne suivent pas cette règle. De nombreuses bactéries, telles que Vibrio, sont monoflagellés et ont un seul flagelle à un pôle de la cellule. Leur méthode de chimiotaxie est différente. D'autres possèdent un seul flagelle qui est conservé à l'intérieur de la paroi cellulaire. Ces bactéries se déplacent en faisant tourner la cellule entière, qui a la forme d'un tire-bouchon.

Transduction du signal chez les bactéries

Les protéines CheW et CheA se lient au récepteur. L'activation du récepteur par un stimulus externe provoque une autophosphorylation de l'histidine kinase, CheA, au niveau d'un seul résidu histidine hautement conservé. CheA transfère à son tour des groupes phosphoryle aux résidus aspartate conservés dans les régulateurs de réponse CheB et CheY [Remarque: CheA est une histidine kinase et ne transfère pas activement le groupe phosphoryle. Le régulateur de réponse CheB prend le groupe phosphoryle de CheA]. Ce mécanisme de transduction du signal est appelé système à deux composants et est une forme courante de transduction du signal chez les bactéries.

CheY induit le tumbling en interagissant avec la protéine de commutation flagellaire FliM, induisant un changement de rotation dans le sens antihoraire à la rotation horaire du flagelle. Le changement de l'état de rotation d'un seul flagelle peut perturber l'ensemble du faisceau de flagelles et provoquer une chute.


Chimiotaxie

Chimiotaxie (de chimio- + Taxis) est le mouvement d'un organisme ou d'une entité en réponse à un stimulus chimique. [1] Les cellules somatiques, les bactéries et autres organismes unicellulaires ou multicellulaires dirigent leurs mouvements en fonction de certains produits chimiques de leur environnement. Ceci est important pour que les bactéries trouvent de la nourriture (par exemple, du glucose) en nageant vers la concentration la plus élevée de molécules alimentaires, ou pour fuir les poisons (par exemple, le phénol). Dans les organismes multicellulaires, la chimiotaxie est essentielle au développement précoce (p. ex., mouvement des spermatozoïdes vers l'ovule pendant la fécondation) et aux phases ultérieures du développement (p. lors d'une blessure ou d'une infection). [2] De plus, il a été reconnu que les mécanismes qui permettent la chimiotaxie chez les animaux peuvent être renversés lors de métastases cancéreuses. [3] La chimiotaxie aberrante des leucocytes et des lymphocytes contribue également aux maladies inflammatoires telles que l'athérosclérose, l'asthme et l'arthrite. [4] [5] [6] [7] Les composants sous-cellulaires, tels que le patch de polarité généré par la levure d'accouplement, peuvent également afficher un comportement chimiotactique. [8]

Positif la chimiotaxie se produit si le mouvement est vers une concentration plus élevée du produit chimique en question négatif chimiotaxie si le mouvement est en sens inverse. La kinésie provoquée chimiquement (dirigée au hasard ou non directionnelle) peut être appelée chimiokinésie.


Le réseau chimiosensoriel : structure et dynamique

Une compréhension mécaniste des événements moléculaires sous-jacents à la signalisation au sein du réseau chimiosensoriel a été entravée par l'absence d'une caractérisation à haute résolution de sa structure.

Récemment, nous avons signalé une nouvelle reconstitution de la matrice, impliquant le domaine de signalisation du récepteur, l'histidine kinase CheA et la protéine adaptatrice CheW. Cette in vitro Le système produit des spécimens minces et presque cristallins (film) idéaux pour l'analyse structurelle à haute résolution de réseaux chimiosensoriels par tomographie cryoélectronique.

La classification et la moyenne des sous-tomogrammes ont ensuite été utilisées pour produire une carte de densité de l'unité de signalisation centrale à une résolution de 11,3 Angström (film).

En extrayant les contraintes structurelles clés de notre carte de densité, des techniques informatiques telles que MDFF ont été utilisées pour construire et affiner un modèle atomique de la structure du réseau central à partir de la bactérie thermophile Thermotoga maritima, exposant de nouvelles interfaces entre les protéines composantes (ci-dessous, à gauche). En particulier, le modèle rapporté fournit une meilleure connaissance du positionnement des domaines P3 et P4, intègre la présence du seul anneau CheW et identifie de nouveaux contacts probables de la chaîne latérale au sein de l'architecture chimiosensorielle étendue.

À l'aide de simulations de dynamique moléculaire de tous les atomes, un changement de conformation distinctif dans CheA a été révélé qui a été interprété comme un événement de signalisation clé pour la chimiotaxie dans les cellules vivantes (ci-dessous, à droite).

D'autres travaux chercheront à développer un modèle d'homologie atomique du réseau chimiosensoriel d'E. coli, y compris une expansion du modèle pour inclure les domaines transmembranaires et périplasmiques des chimiorécepteurs.


La chimiotaxie mésenchymateuse nécessite une inactivation sélective de la myosine II au bord d'attaque via une voie non canonique PLCγ/PKCα

La chimiotaxie, la migration vers des signaux chimiques solubles, est essentielle pour des processus tels que la cicatrisation des plaies et la surveillance immunitaire et se manifeste par divers types de cellules, des leucocytes à migration rapide aux cellules mésenchymateuses à mouvement lent. Pour étudier la chimiotaxie mésenchymateuse, nous avons observé la migration cellulaire dans des chambres microfluidiques qui génèrent des gradients stables de facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF). Étonnamment, nous avons constaté que les voies impliquées dans la chimiotaxie amiboïde, telles que PI3K et la cible mammifère de la signalisation de la rapamycine, sont superflues pour la chimiotaxie PDGF. Au lieu de cela, nous constatons que l'inactivation locale de la myosine IIA, par une phosphorylation Ser1/2 non canonique de la chaîne légère régulatrice, est essentielle. Ce site est phosphorylé par PKCα, qui est activé par un gradient intracellulaire de diacylglycérol généré par PLCγ. En utilisant une combinaison d'imagerie en direct et de gradients d'activateurs/inhibiteurs dans les chambres microfluidiques, nous démontrons que cette voie de signalisation et l'inhibition subséquente de l'activité de la myosine II au bord d'attaque sont nécessaires pour la chimiotaxie mésenchymateuse.

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Les figures

Figure 1. Des voies qui sont dispensables pour…

Figure 1. Voies inutiles pour la chimiotaxie mésenchymateuse

Figure 2. La myosine IIA est requise pour…

Figure 2. La myosine IIA est requise pour la chimiotaxie, alors que la myosine IIB est superflue

Figure 3. La chimiotaxie nécessite une régulation de la myosine…

Figure 3. La chimiotaxie nécessite une régulation de la fonction de la myosine II via une phosphorylation RLC non canonique

Figure 4. La PKCα est essentielle pour la chimiotaxie

Figure 4. La PKCα est essentielle pour la chimiotaxie

A. Graphiques en rose des vents de fibroblastes dans un PDGF…

Figure 5. PLCγ est essentiel pour PDGF…

Figure 5. PLCγ est essentiel pour la chimiotaxie PDGF et produit un motif asymétrique de…

Figure 6. Contournement des gradients d'ester de phorbol (PMA)…

Figure 6. Les gradients d'ester de phorbol (PMA) évitent le besoin de récepteurs PDGF et PLCγ, mais…

Figure 7. Organisation asymétrique de la myosine II et…

Figure 7. L'organisation et l'activité asymétriques de la myosine II sont caractéristiques de la migration chimiotactique dans le mésenchyme…


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Chimiotaxie

Lorsqu'un organisme réagit au courant d'air ou d'eau, on parle de chimiotaxie. On peut encore prendre l'exemple de la paramécie ou de l'amibe. Dans ce scénario, Paramécie montre une réponse positive à l'air et à l'eau actuels en essayant de nager à contre-courant.

D'autre part, Amoeba montre une réponse négative au courant d'air ou d'eau. Il existe de nombreuses sortes de poissons qui sont aussi positivement rhéotactiques et on peut prendre l'exemple de la truite à cet égard.


5. Chargement de l'Argonaute ARN 26G

Les Argonautes ERGO-1 et ALG-3/4 sont nécessaires pour l'accumulation de leurs populations respectives d'ARN 26G (Han et al., 2009 Conine et al., 2010 Gent et al., 2010 Vasale et al., 2010), mais ils ne se trouvent pas dans le complexe ERI et sont supposés agir en aval de la biogenèse. Alors que de nombreux Argonautes codés par C. elegans ne montrent pas de conservation des trois résidus catalytiques critiques médiateurs de l'activité du slicer, tous les Argonautes qui se lient aux petits ARN primaires (ERGO-1, ALG-3/4, PRG-1/2, RDE-1, ALG-1/2, et, putativement, CSR-1) montrent des triades catalytiques intactes dans leurs domaines PIWI liés à la RNase H (Yigit et al., 2006). Bien que l'activité de trancheuse d'un Argonaute se réfère généralement à la capacité de catalyser le clivage de la cible, elle semble également jouer un rôle critique dans la maturation du complexe effecteur par l'élimination des brins passagers. L'activité catalytique de RDE-1, l'Argonaute qui se lie aux exo-ARNsi primaires, n'est requise que pour l'élimination efficace de la souche passagère. Ainsi, le mutant catalytique de RDE-1 ne présente qu'un phénotype Rde partiel attribuable à une altération de l'interaction de l'ARNm cible (Steiner et al., 2009). Un mutant catalytique ERGO-1 putatif présente un phénotype Eri (Fischer et al., 2011). Cela indique qu'une activité catalytique est requise pour le déclenchement médié par ERGO-1 des ARN WAGO 22G, mais les niveaux d'ARN 26G et de brin passager n'ont pas été évalués. Les ergo-1 le mutant présente des niveaux d'ARN 26G de classe ERGO-1 considérablement épuisés, mais des niveaux de brin passager multipliés par deux (Fischer et al., 2011), ce qui soutient un rôle de l'activité du slicer ERGO-1 dans la libération du brin passager d'un intermédiaire d'ARNdb d'ARN 26G. En comparaison, les ARN 26G matures de classe ERGO-1 et les brins passagers sont épuisés par la perte d'ERI-1 ou d'ERI-6/7, suggérant une fonction en amont de la formation de duplex d'ARN 26G (Fischer et al., 2011). Des analyses similaires d'ALG-3 ou d'ALG-4 catalytiquement inactifs n'ont pas été rapportées.

5.1. ALG-3/4

Les Argonautes hautement homologues ALG-3 et ALG-4 se lient de manière redondante et stabilisent les ARN 26G générés dans la lignée germinale spermatogène et interviennent dans leurs fonctions effectrices (Han et al., 2009 Conine et al., 2010). alg-3 L'ARNm et les protéines sont enrichis chez les vers mâles et épuisés chez les vers femelles (Han et al., 2009 Conine et al., 2010). Dans la lignée germinale spermatogène, l'expression d'ALG-3 commence dans les spermatocytes postpachytènes, montrant une localisation cytoplasmique avec enrichissement en granules P (Conine et al., 2010). Après la spermatogenèse, l'ALG-3 n'est détectée que dans la spermathèque, où elle est confinée aux corps résiduels après le bourgeonnement des spermatides matures postméiotiques (Conine et al., 2010). La fertilité de la alg-3 ou alg-4 mutants uniques ne diffère pas significativement de celui du type sauvage (Han et al., 2009 Conine et al., 2010), reflétant leur redondance, mais la perte d'ALG-3 et d'ALG-4 altère la fertilité à 20°C et entraîne la caractéristique stérilité d'origine du sperme à 25°C (Han et al., 2009 Conine et al., 2010). La sensibilité à l'ARNi des mutants simples et doubles est de type sauvage (Han et al., 2009).

5.2. ERGO-1

L'Argonaute ERGO-1 lie et stabilise les ARN 26G générés dans la lignée germinale oogène, l'embryon et probablement au-delà et médie leur fonction effectrice (Han et al., 2009 Pavelec et al., 2009 Gent et al., 2010 Vasale et al., 2010 ). ERGO-1 est presque absent des larves L3 et L4 et des jeunes adultes (Vasale et al., 2010), parallèlement à la diminution de la détection des ARN ERGO-1 de classe 26G au cours de ces stades (Han et al., 2009 Billi et al., 2012) . Dans la lignée germinale hermaphrodite oogène, l'expression d'ERGO-1 commence à la sortie du pachytène et persiste dans l'embryon, montrant une localisation cytoplasmique partout (Billi et al., 2012). Les ergo-1 le mutant présente le phénotype Eri caractéristique associé à la perte d'ARN ERGO-1 de classe 26G, mais seulement un défaut de fertilité mineur et aucun phénotype Him (Yigit et al., 2006 Han et al., 2009 Pavelec et al., 2009).

5.3. HENN-1

HENN-1 est le C. elegans orthologue de la méthyltransférase HEN1 (Park et al., 2002). HENN-1 catalyse la 2’-O-méthylation de la terminaison 3’ de petits ARN associés aux Argonautes du clade PIWI (Billi et al., 2012 Montgomery et al., 2012), à savoir les ARN 26G de classe ERGO-1 et les ARN 21U (Ruby et al., 2006 Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012 Montgomery et al., 2012). L'interaction directe entre HENN-1 et ERGO-1 ou PRG-1 n'a pas été démontrée (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012), et HENN-1 recombinant est capable de méthyler les oligomères d'ARN en présence de S -adénosyl méthionine (Kamminga et al., 2012). Néanmoins, HENN-1 semble méthyler les petits ARN uniquement après la liaison à l'Argonaute, car la perte d'ERGO-1 entraîne une perte de méthylation pour les rares ARN résiduels de classe 26G ERGO-1 (Billi et al., 2012). henn-1 L'ARNm et la protéine sont détectés à tous les stades de la lignée germinale et du soma avec la plus forte expression dans la lignée germinale et l'embryon (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012). HENN-1 est détecté dans toutes les lignées germinales mâles et femelles, avec des ovocytes proximaux montrant un signal cytoplasmique et nucléoplasmique intense que l'enrichissement nucléoplasmique est perdu lors de la fécondation (Billi et al., 2012). Au cours de la maturation des spermatozoïdes, HENN-1 s'enrichit en corps résiduels, suggérant une éventuelle exclusion des spermatides matures (Billi et al., 2012). Dans les embryons, HENN-1, comme ERGO-1, est abondant et cytoplasmiquement diffus (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012). La méthylation médiée par HENN-1 est essentielle pour la stabilité et l'hérédité de l'ARN de classe 26G ERGO-1 dans l'embryon en l'absence de HENN-1, les ARN de classe 26G ERGO-1 présentent une hétérogénéité de taille (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012) et des niveaux accrus d'ajouts de nucléotides sans modèle (Montgomery et al., 2012). Cependant, cette activité de rognage et de queue n'est pas limitée aux ARN 26G non méthylés. L'analyse des taux de rognage et de queue par petite classe d'ARN révèle que les ARN 21U méthylés présentent la fréquence la plus basse et les ARN 26G de classe ALG-3/4 la plus élevée, mais les ARN de classe ERGO-1 26G montrent un taux de rognage et de queue presque aussi élevé que cela. d'ARN ALG-3/4 classe 26G (Montgomery et al., 2012). Les ARN 21U montrent une perdurance significativement diminuée en l'absence de HENN-1, mais leur accumulation initiale est moins sévèrement affectée que celle des ARN 26G de classe ERGO-1 (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012 Montgomery et al., 2012 ). La pertinence de l'accumulation et de la stabilité de l'ARN HENN-1 à 21U est discutée plus en détail ci-dessous. On ne sait pas comment HENN-1 affecte les niveaux d'ARN 22G. Les niveaux mondiaux d'ARN WAGO et CSR-1 22G sont diminués en l'absence de HENN-1 de

30 % sans changements majeurs de taille ou de fréquence d'ajout de nucléotides sans matrice (Kamminga et al., 2012), contribuant à une détection réduite des ARN 22G dépendant des siARN primaires méthylés (Billi et al., 2012 Montgomery et al., 2012 ). Les effets sur les ARNm cibles sont difficiles à interpréter, car l'analyse globale de l'ARNm montre une régulation négative générale des gènes exprimés dans la lignée germinale lors de la perte de HENN-1. al., 2012), et un autre rapport identifie une régulation positive significative de plusieurs cibles d'ARN ERGO-1 de classe 26G (Montgomery et al., 2012). Il est possible que l'épuisement général des ARNm de la lignée germinale entraîne une diminution des niveaux d'ARN 22G en raison d'une diminution de la synthèse dépendante de la matrice, mais une autre explication peut être que les niveaux d'ARNm des facteurs critiques de la voie de l'ARN 22G tels que PPW-2 et MUT-7 sont diminués par la perte de HENN-1 (Kamminga et al., 2012). Cela peut aussi expliquer un curieux phénotype de henn-1 mutants : alors que le soma présente un phénotype Eri, probablement dû à une déplétion d'ARN somatique de classe 26G ERGO-1, la lignée germinale est Rde (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012). La perte de HENN-1 entraîne également une légère diminution de la fertilité à 25°C et un léger phénotype Him (Billi et al., 2012 Kamminga et al., 2012).


Du gradient à l'extension des pseudopodes pendant la chimiotaxie

Des expériences avec des micropipettes remplies de chimiotactique ont révélé que les cellules exposées étendent rapidement les pseudopodes dans la direction du gradient (Gerisch et Keller, 1981). De telles expériences donnent l'impression que le gradient induit le pseudopode - c'est-à-dire que la cellule lit le gradient - puis, sur la base de l'accumulation ascendante de molécules de signalisation, étend un pseudopode de ce côté (Bourne et Weiner, 2002 Meili et Firtel, 2003 Weiner, 2002). De ce point de vue, il a été postulé que la faible différence de concentration en chimiotactique à travers la cellule est traitée avec des mécanismes d'excitation-adaptation ou de rétroaction-inactivation pour générer un signal intracellulaire local fort pour la formation de pseudopodes (Iglesias et Devreotes, 2008 Kutscher et al., 2004 Levine et al., 2006). Cette vision « dirigée par gradient » de la chimiotaxie pourrait cacher une vision plus générale et conceptuelle du mouvement orienté. Une « expérience de pensée » peut être utilisée pour étayer ce point. Supposons qu'une cellule se déplace dans un gradient très faible de chimiotactique, ce qui induit une activation faible mais significative des voies de signalisation intracellulaire dans une région spécifique de la cellule. En tant que tel, le rythme spatio-temporel endogène des extensions de pseudopodes est soumis à un petit biais spatio-temporel induit par le gradient qui pourrait modifier la probabilité de savoir où et quand un nouveau pseudopode se formera. L'expérience de pensée suggère que le gradient peu profond n'induit pas de pseudopode, mais il impose un biais de position au pseudopode qui est déjà susceptible de se former. Dans cette vision « pseudopode » de la chimiotaxie, les mécanismes locaux d'excitation-adaptation ne sont pas fondamentaux pour le mouvement orienté. En fait, tout mécanisme qui induit un biais positionnel de la formation de pseudopodes induira un mouvement dirigé, tandis que les mécanismes d'excitation-adaptation pourraient améliorer la précision avec laquelle une cellule peut détecter des gradients peu profonds.


Fonction chimiokines

La fonction des chimiokines est de générer le mouvement des cellules. De plus, leur fonction leur confère deux rôles clés : les chimiokines sont impliquées dans les réactions immunologiques et dans l'homéostasie du système immunitaire.

Chimiokines et réactions immunologiques

Le rôle immunologique pro-inflammatoire des chimiokines commence lorsque certaines cellules du système immunitaire libèrent des chimiokines et que d'autres cellules les détectent. Les cellules qui libèrent les chimiokines sont des chimiotactiques, car elles attirent d'autres cellules vers le site où elles se trouvent. Ces cellules libèrent des chimiokines lorsqu'il existe un agent pathologique contre lequel il faut lutter pour que l'organisme reste en bonne santé. De cette façon, la présence d'agents étrangers, de microbes ou de virus provoque la libération de chimiokines afin que d'autres cellules immunologiques - les globules blancs - atteignent le point d'invasion.

Les cellules qui détectent les chimiokines ont des récepteurs à la surface cellulaire qui sont activés lorsque les chimiokines se lient à elles, produisant une cascade de signalisation intracellulaire qui finit par générer un mouvement. Les récepteurs auxquels les chimiokines se lient sont du type récepteur couplé aux protéines G (RCPG). Dix-neuf types ont été identifiés jusqu'à présent et, à l'instar des chimiokines, ils sont classés en quatre types en fonction de la chimiokine qui s'y lie : CCR, CXCR, CR et CX3CR (R pour récepteur). Lorsque les GPCR sont activés par les chimiokines, ils initient la voie de transduction du signal de la phospholipase C (PLC). Le résultat est le mouvement de ces cellules vers le site d'infection (chimiotaxie, ou mouvement en réponse à des signaux chimiques) et la libération de substances toxiques pour se débarrasser des agents pathogènes. Les cellules immunologiques attirées vers le site d'infection sont les leucocytes (globules blancs) tels que les monocytes, les macrophages et les lymphocytes T.

Chimiokines et homéostasie

1. Quel est le rôle principal des chimiokines ?
UNE. Pro-inflammatoire
B. Surveillance homéostatique
C. A et B
RÉ. Aucune de ces réponses

2. Comment les chimiokines exercent-elles leur fonction en réponse à la présence d'agents pathogènes ?
UNE. Ils se lient aux récepteurs à la surface des agents pathogènes et les attirent vers le site d'infection.
B. Ils se lient aux récepteurs à la surface des globules blancs et les attirent vers le site d'infection.
C. Ils sont libérés par des agents pathogènes et attirent les globules blancs vers le site d'infection.
RÉ. Ils sont libérés par les globules blancs afin qu'ils puissent lutter contre l'agent pathogène.


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