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Éléments du cytosquelette cellulaire Eucaryotes : Microtubules (en vert) et actine (en rouge); Les grains sont bleus.

le Cytosquelette de cellule est l’ensemble organisé de Polymères Des produits biologiques qui lui confèrent l’essentiel de ses propriétés architecturales et mécaniques. La référence terminologique à  » squelette « Des vertébrés, cependant, est trompeur parce que:

  • La plupart des composants du cytosquelette sont constamment renouvelés par polymérisation.
  • Le cytosquelette est la source de la plupart des forces exercées par la cellule pour se déplacer et se nourrir. Muscles »;
  • Les propriétés mécaniques du cytosquelette sont très différentes selon les composants et les situations considérées.
  • L’activité du cytosquelette a des conséquences qui vont bien au-delà des rôles purement mécaniques (mouvement et structure), par exemple: régulation de l’expression génique, différenciation ou prolifération cellulaire.

Le cytosquelette de chacun Eucaryotes sont assez similaires (bien qu’il existe des différences importantes entre les cellules animales et végétales) tandis que celles récemment découvertes en Procaryotes semblent être organisés de manière tout à fait différente.

Composition et structure générale[modifier | modifier le code]

Le cytosquelette est constitué de polymères biologiques de protéines parfois appelées fibres en raison de leur taille au niveau cellulaire. Ils sont divisés en trois catégories:

  • le Filaments d’actine, formé à partir d’actine (protéine dont il existe plusieurs types). Les mêmes filaments peuvent également être trouvés en grandes quantités dans fibre musculaire. Leur diamètre est de 7 à 8 nm et leur diamètre Durée de persistance d’environ 17 µm. Ce sont donc justes souple, puisqu’ils sont disposés en Double hélice. Toi aussi orienté En raison de l’asymétrie des monomères d’actine et de leur disposition hélicoïdale: l’une des extrémités (+) peut polymériser beaucoup plus rapidement que l’autre (-). Nous parlons de filaments polarisé. Les filaments d’actine forment un réseau dynamique. La dynamique des filaments d’actine est rendue possible par un phénomène de bande transporteuse (dépolymérisation à l’extrémité (-) et polymérisation à l’extrémité (+) et par le clivage des filaments par certaines protéines (par lequel les filaments sont raccourcis et multipliés par deux chiffres). ) de la polymérisation).

L’actine est associée à d’autres protéines (protéine de réticulation), telles que Filamine et la fodrine, qui sont respectivement des protéines de 250 et 243 kDa, qui forment la base du réseau tridimensionnel. En outre, la fodrine peut provoquer des maladies auto-immunes, dans lesquelles la production d’auto-anticorps ciblant cette protéine est extrapolée chez les personnes atteintes de la maladie de Sjögren. Le résultat de ces associations est, entre autres, une augmentation de la viscosité du cytosol et le déclenchement de certaines voies de signalisation. Les filaments d’actine sont constitués du polymère F-actine (filament) et du monomère G-actine (globulaire). Il existe un équilibre dynamique entre la F-actine et la G-actine. Le réseau d’actine est situé sous la membrane plasmique, le degré de polymérisation définit la forme générale de la cellule et la plasticité de la cellule qu’elle nécessite. Processus de migration, endocytose, division …

  • le Filaments intermédiaires. Ce sont les éléments les moins dynamiques du cytosquelette, mais leur étude évolue rapidement. Ils sont très importants pour la structure du Veine parce qu’ils sont les plus résistants. Ils ne sont pas polarisés. Ils permettent d’ancrer les organites. Ils ont un diamètre pouvant être compris entre 8 et 10 nm, ce qui leur confère une taille intermédiaire entre les microfilaments d’actine et les microtubules. Ils se produisent dans toutes les cellules Eucaryotes mais pour certains, ils ne se produisent que chez les vertébrés. Nous différencions:
    • Filaments de kératine, caractérisés par de nombreux ponts désulfurés ;; Ils viennent dans les cellules épidermiques des vertébrés, des cheveux, des cheveux, des ongles …
    • Filaments de Desmin dans les cellules musculaires des muscles lisses et striés et dans le muscle cardiaque
    • la couche de noyau présente dans le noyau qui est appliquée contre la membrane interne du noyau; C’est une couche protéique fibrillaire dont les protéines sont des lamines.
  • le Microtubules sont les composants les plus rigides du cytosquelette. Ce sont des structures cylindriques creuses dont la paroi est constituée de polymères de tubuline (dimères α et β-tubuline). Leur longueur de persistance est en fait de plusieurs millimètres, ce qui est bien plus grand que l’échelle de la cellule avec un diamètre de 15 à 25 nm selon le type de microtubules. Cette rigidité leur est donnée par une structure tubulaire due à la disposition particulière des monomères dont ils sont constitués. Les microtubules sont polarisés de la même manière que les filaments d’actine, mais la biochimie de la polymérisation est différente. En particulier, il y en a un instabilité dynamique Cela peut conduire à un raccourcissement très brutal des microtubules, ce qui peut être la source d’une force importante.

Les polymères sont organisés en réseaux, faisceaux ou câbles selon le rôle qu’ils jouent. Il est important de noter que la structure et la composition du cytosquelette sont très dynamiques. Ce haut niveau d’organisation et de labilité est rendu possible par la présence de centaines de protéines auxiliaires associées au cytosquelette:

  • Protéines de pont (communément désignées par des termes anglais) Réticulant ou protéines de réticulation). Ce terme fait référence à la physique des polymères où l’ajout de certains composants (comme le soufre pour le caoutchouc) conduit à la formation de liaisons entre les chaînes et modifie complètement les propriétés physiques du matériau. En effet, c’est encore plus dramatique dans le cas du cytosquelette. En effet la plupart d’entre eux Réticulant sont contrôlés par la cellule au moyen d’autres protéines régulatrices, ce qui permet parfois des réorganisations très rapides du cytosquelette.
  • Protéines de ramification (parfois considérées comme un cas particulier du précédent, mais surtout important avec les filaments d’actine)
  • Protéines Cap et protéines dépolymérisantes (Fermeture, Protéines séparées) qui régulent la vitesse de polymérisation des filaments à leurs extrémités
  • Protéines d’ancrage
  • les moteurs moléculaires comme les myosines, les kinésines ou les dynéines. Les moteurs moléculaires constituent un vaste domaine de la biologie cellulaire et sont fondamentaux pour l’adaptation des propriétés mécaniques et morphologiques de la cellule, ainsi que pour le commerce vésiculaire.

Cytosquelette végétal[modifier | modifier le code]

La forme de la cellule étant principalement définie par l’interaction pression osmotique / résistance de la paroi, le cytosquelette est moins important: absence de filaments intermédiaires (sauf au niveau du noyau). Le réseau de microtubules est très développé et organisé en une structure hélicoïdale aplatie contre la membrane (lien avec la synthèse des fibres cellulosiques de la paroi). En effet, grâce aux microtubules corticaux, la synthèse des fibres cellulosiques de la paroi végétale est orientée le long de la membrane plasmique.

Structures localisées[modifier | modifier le code]

Fonctions principales[modifier | modifier le code]

Le cytosquelette contribue à de nombreuses fonctions au sein de la cellule:

  • Régulation de la forme des cellules (exemples: Diapédèse, sensibilité cellulaire aux paramètres mécaniques et topographiques du substrat environnant, matrice extracellulaire, autres cellules, biomatériaux, etc.).
  • Ancrage aux membranes des cellules voisines.
  • La formation de saillies ou d’enveloppes de membrane (important pour la Phagocytose et pour la migration cellulaire: Pseudopodes)
  • Maintenir la structure interne et en particulier les compartiments cellulaires.
  • Le transport de protéines ou d’ARNm.
  • La séparation des chromosomes pendant la mitose
  • La formation et la contraction de l’anneau mitotique permettent la séparation physique de deux cellules filles (cytodèse).
  • Contraction des cellules musculaires.

Cette liste ne peut être exhaustive car de nombreux rôles inconnus sont régulièrement mis en évidence par des recherches très actives sur le terrain.

Propriétés mécaniques[modifier | modifier le code]

La présence d’un cytosquelette a été démontrée dans Procaryotes en 2006 grâce notamment au travail de Rut Carballido Lopez[1] et son équipe. Ils ont découvert la protéine MreB (dans le), homologue à la protéine d’actine et de structure similaire, situé sous la membrane et semble jouer un rôle important dans la structure et la forme cellulaire. La protéine FtsZ jouerait également un rôle dans la cytodésie bactérienne.

  1. (dans le) Rut Carballido-López, « Le cytosquelette bactérien semblable à l’actine », Examens en microbiologie et biologie moléculaire, vol. 70 nÖ 4, , p. 888-909 ((EST CE QUE JE 10.1128 / MMBR.00014-06)

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