Hiérarchie de développement des cellules de plantes et d'animaux

Hiérarchie développementale des cellules végétales et animales!

La division de l'embryon en trois couches germinales: l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme est l'un des événements les plus anciens.

Chacune des couches de germes donne ensuite lieu à une gamme spécifique de types de cellules différenciées. De même, l'embryon de la plante est divisé en trois couches cellulaires fondamentales. Chacune d'elles donne lieu à une gamme particulière de types de cellules différenciées.

Chez les animaux, ces décisions en matière de développement sont généralement irréversibles. Par exemple, une fois qu'une cellule s'est différenciée en ectoderme, son destin est fixé. Le développement chez l'animal comprend donc une série de décisions qui restreignent progressivement et de manière irréversible le destin des cellules.

Destin et puissance cellulaire:

Le destin d'une cellule est constitué de tous les types de cellules que ses descendants peuvent devenir au cours du développement normal ou d'un développement non perturbé par une manipulation expérimentale. Une cellule peut se différencier de manière anormale si elle est placée dans un environnement inhabituel.

Le terme puissance est utilisé pour décrire tout le répertoire des types de cellules qu'une cellule donnée peut générer dans tous les environnements possibles. C'est une propriété intrinsèque et est supérieure ou égale à son destin; le destin d'une cellule dépend de sa puissance et de son environnement.

Chez les cellules animales, le destin et la puissance sont progressivement limités. Le destin des cellules devient de plus en plus restreint jusqu'à ce qu'une cellule soit différenciée de manière finale (ne peut former qu'un seul type de cellule).

Chez les plantes, le destin des cellules est progressivement limité, mais la différenciation ne correspond pas à la restriction finale de la puissance. Les cellules végétales différenciées peuvent facilement changer de destin si elles sont déplacées vers une nouvelle position. Les cellules végétales même différenciées peuvent régénérer une nouvelle plante si elles sont isolées. L'une des différences fondamentales entre le développement animal et végétal est que, même si le destin des cellules végétales peut être limité au cours du développement, les cellules restent totipotentes même lorsqu'elles se sont différenciées.

Engagement de développement:

Alors que le destin des cellules devient limité après chaque décision dans la hiérarchie du développement, il est dit que les cellules s'engagent dans un certain destin. Chez l’animal, l’engagement se fait par étapes, d’abord réversibles puis permanentes. Dans les usines, l'engagement semble toujours être réversible.

En développement animal, une cellule non engagée peut être qualifiée de naïve, ce qui signifie qu’elle n’a reçu aucune instruction la guidant le long d’une voie de développement particulière. Le destin d'une cellule est dit spécifié si la cellule doit suivre une certaine voie de développement et le fait lorsqu'elle est isolée, ce qui devrait fournir un environnement neutre.

La spécification peut se produire si une cellule hérite d'un déterminant cytoplasmique particulier ou reçoit des signaux inductifs d'une autre cellule. Cependant, cette même cellule placée dans un environnement différent, par exemple en contact avec d'autres cellules, peut être spécifiée à nouveau par son interaction avec ces cellules.

Cela montre que l'engagement à ce stade est réversible. On dit que le sort d'une cellule est déterminé si elle ne peut pas être changée, quel que soit l'environnement de la cellule. Cela montre que l'engagement est maintenant devenu irréversible.

Induction:

L'induction est un processus par lequel une cellule ou un groupe de cellules peut influer sur le devenir d'une autre, et constitue une stratégie courante pour contrôler la différenciation et la formation de motifs au cours du développement.

Le signal inductif peut être une protéine ou une autre molécule sécrétée par la cellule inductrice. Il interagit généralement avec un récepteur à la surface de la cellule répondante. Le signal initie une cascade de transduction du signal à l'intérieur de la cellule répondante qui modifie l'activité des facteurs de transcription et / ou d'autres protéines et éventuellement modifie l'expression du gène de configuration. L'induction est un processus extrinsèque qui dépend de la position d'une cellule dans l'embryon.

L'induction implique la signalisation cellule-cellule et peut se produire sur différentes plages. Les cellules qui répondent peuvent montrer une réponse stéréotypée unique au signal inductif ou une réponse graduée en fonction de sa concentration, auquel cas on parle de morphogène.

Compétence:

Waddington (1932) a introduit le concept de compétence en tant qu'état physiologique du tissu, ce qui lui permet de réagir de manière morphogénétiquement spécifique à des stimuli déterminants. Il est toujours lié à des stimuli particuliers et à des réponses correspondantes particulières. La compétence est un terme qui résume la capacité du complément enzymatique de la cellule embryonnaire à adopter un rapport particulier de métabolites.

La compétence est une propriété de la cellule répondant à l'induction. Une cellule est qualifiée de compétente si elle peut répondre au signal inductif en subissant tous les changements moléculaires appropriés lui permettant de suivre la voie de développement «induite». En l'absence d'induction, la cellule finit par devenir déterminée par une voie alternative, ce qui coïncide avec sa perte de compétence pour répondre à l'induction.