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Systèmes de microtubules miniatures dans les cellules artificielles

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Description

Cette séance de cours du professeur Marileen Dogterom traite de la construction de systèmes de microtubules minimaux dans les cellules artificielles, explorant la dynamique et les forces impliquées dans la construction de la complexité fonctionnelle des microtubules in vitro. La présentation porte sur des sujets tels que le positionnement de l'aster, la reconstitution de particules kinetochores minimales et les défis à relever pour parvenir à la division cellulaire synthétique. Le professeur Dogterom s'engage également dans les efforts interdisciplinaires d'une équipe multidisciplinaire pour construire une cellule synthétique, en mettant l'accent sur l'approche modulaire et intégrative nécessaire à cette entreprise.

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Concepts associés (32)

Cellule artificielle

Les cellules artificielles sont des cellules construites à partir d'éléments artificiels. C'est une technologie émergente. Jusqu'à récemment, toutes les tentatives pour créer la vie artificielle n'avaient abouti qu'à des « pseudo-cellules » capables d'assurer la plupart des fonctions d'une cellule vivante, comme la transcription et traduction de protéines et la production d'ATP, mais qui n'étaient pas encore des cellules totalement opérationnelles.

Division cellulaire

thumb|upright=1.2| Schémas des différents types de divisions cellulaires. La division cellulaire est le mode de multiplication de toute cellule. Elle lui permet de se diviser en plusieurs cellules (deux le plus souvent). C'est donc un processus fondamental dans le monde vivant, puisqu'il est nécessaire à la régénération de tout organisme. Chez les Eucaryotes — caractérisés principalement par des cellules qui possèdent un noyau — il y a deux types de division cellulaire : La mitose qui n'autorise qu'une multiplication asexuée; elle permet la régénération d'un organe, et aussi la croissance.

Microtubule

Les microtubules (MT) sont des fibres constitutives du cytosquelette, au même titre que les microfilaments d'actine et que les filaments intermédiaires. Ils ont un diamètre d'environ 25 nm et une longueur variable du fait de leur dynamique, conséquence de l'équilibre polymérisation ↔ dépolymérisation dans lequel chacune de leurs deux extrémités sont les sièges. Les microtubules sont ancrés sur le centrosome et le matériel péricentriolaire; ils irradient dans tout le cytoplasme.

Fuseau mitotique

vignette|480x480px|Fuseau mitotique à la métaphase, on retrouve les 2 centrosomes, les divers types de microtubules et les différents moteurs protéiques.Le fuseau mitotique, ou appareil mitotique achromatique, est un système mis en place par les cellules eucaryotes pour permettre la migration des chromatides lors de la division cellulaire dès le stade de la prophase. Il est constitué de microtubules et de protéines associées et forme un véritable fuseau entre les pôles opposés d’une cellule.

Biologie de synthèse

La biologie de synthèse, ou biologie synthétique, est un domaine scientifique et biotechnologique émergeant qui combine biologie et principes d'ingénierie, dans le but de concevoir et construire (« synthétiser ») de nouveaux systèmes et fonctions biologiques, avec des applications notamment développées par les secteurs agropharmaceutique, chimique, agricole et énergétique. Les objectifs de la biologie de synthèse sont de deux types : Tester et améliorer notre compréhension des principes gouvernant la biologie (apprendre en construisant).

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