Cellule souchevignette|Cellules souches embryonnaires de souris en culture. En biologie cellulaire, une cellule souche est une cellule indifférenciée capable, à la fois, de générer des cellules spécialisées par différenciation cellulaire et de se maintenir dans l'organisme par division symétrique ou division asymétrique. Les cellules souches sont présentes chez tous les êtres vivants multicellulaires. Elles jouent un rôle central dans le développement des organismes ainsi que dans le maintien de leur intégrité au cours de la vie.
Adult stem cellAdult stem cells are undifferentiated cells, found throughout the body after development, that multiply by cell division to replenish dying cells and regenerate damaged tissues. Also known as somatic stem cells (from Greek σωματικóς, meaning of the body), they can be found in juvenile, adult animals, and humans, unlike embryonic stem cells. Scientific interest in adult stem cells is centered around two main characteristics.
TransdifférenciationLa transdifférenciation se définit par le fait que des cellules non souches ou des cellules souches déjà différenciées perdent leurs caractères normaux et acquièrent de nouveaux caractères et de nouvelles fonctions. La transdifférenciation est un processus comparable à celui de la différenciation de cellule, donc qui requiert une combinaison de plusieurs gènes sélecteurs et homéotiques qui permettent de déterminer le patron de développement. Les gènes sélecteurs permettent aux cellules de bien se positionner et d’avoir une forme précise.
Cellule souche pluripotente induiteLes cellules souches pluripotentes induites (CSPi) (en anglais Induced pluripotent stem cells soit iPS ou iPSCs) sont des cellules souches pluripotentes générées en laboratoire à partir de cellules somatiques. Ces cellules souches induites ont le potentiel de se différencier en n'importe quelle cellule du corps humain et ont donc des applications très variées en thérapie et en recherche biomédicale.
Cellule souche embryonnaireUne cellule souche embryonnaire (CSE) est une cellule souche pluripotente issue de la masse cellulaire interne ou de l'épiblaste d’un embryon préimplantatoire au stade de blastocyste. Un embryon humain atteint le stade de blastocyste 4 à 5 jours après la fécondation et consiste en un amas de 50 à 150 cellules (masse cellulaire interne et trophectoderme). L'isolation de la masse cellulaire interne requiert de détruire le blastocyste. Les cellules souches embryonnaires sont une source quasi parfaite pour les greffes et l'ingénierie tissulaire.
Facteur de transcriptionvignette|upright=2.2|Schéma simplifié du mécanisme d'un activateur. Un facteur de transcription est une protéine nécessaire à l'initiation ou à la régulation de la transcription d'un gène dans l'ensemble du vivant (procaryote ou eucaryote). Elle interagit avec l'ADN et l'ARN-polymérase. Il existe une classification complexe des facteurs de transcription. Les facteurs généraux de la transcription, impliqués dans la composition de la machinerie transcriptionnelle basale organisée autour de l'ARN polymérase II.
Reprogrammation épigénétiqueLa reprogrammation désigne en épigénétique l’effaçage et le remodelage des marques épigénétiques telles que la méthylation de l’ADN. Après la fertilisation, des cellules de l’embryon migrent jusqu’à la crête génitale où elles deviendront finalement des cellules germinales. Dans les cellules de la lignée germinale, les génomes paternel et maternel portant une empreinte doivent être reprogrammés lors de la gamétogenèse, c’est-à-dire déméthylés et reméthylés.
Cellule souche (médecine)Les cellules souches sont des cellules indifférenciées capables de s’autorenouveler et de se différencier en cellules spécialisées. Leur potentiel de différenciation dépend de leur capacité (cellules souches unipotentes, multipotentes ou pluripotentes) et de leur origine (cellules souches fœtales, embryonnaires ou adultes). Les cellules souches ont été décrites dans les années 60 notamment par les chercheurs James Till et Ernest McCulloch.
Stem cell controversyThe stem cell controversy is the consideration of the ethics of research involving the development and use of human embryos. Most commonly, this controversy focuses on embryonic stem cells. Not all stem cell research involves human embryos. For example, adult stem cells, amniotic stem cells, and induced pluripotent stem cells do not involve creating, using, or destroying human embryos, and thus are minimally, if at all, controversial.
Stem-cell lineA stem cell line is a group of stem cells that is cultured in vitro and can be propagated indefinitely. Stem cell lines are derived from either animal or human tissues and come from one of three sources: embryonic stem cells, adult stem cells, or induced stem cells. They are commonly used in research and regenerative medicine. Stem cell By definition, stem cells possess two properties: (1) they can self-renew, which means that they can divide indefinitely while remaining in an undifferentiated state; and (2) they are pluripotent or multipotent, which means that they can differentiate to form specialized cell types.
Chromatinealt=Compaction de l'ADN dans la chromatine|vignette|upright=1.9|Compaction de l'ADN au sein de la chromatine. De gauche à droite : l'ADN, le nucléosome, le nucléofilament, la fibre de 30 nm et le chromosome métaphasique. La chromatine est la structure au sein de laquelle l'ADN se trouve empaqueté et compacté dans le volume limité du noyau des cellules eucaryotes. La chromatine est constituée d'une association d'ADN, d'ARN et de protéines de deux types : histones et non-histones. C'est le constituant principal des chromosomes eucaryotes.
ÉpigénétiqueL'épigénétique (mot-valise de épigenèse et génétique) est la discipline de la biologie qui étudie la nature des mécanismes modifiant de manière réversible, transmissible (lors des divisions cellulaires) et adaptative l'expression des gènes sans en changer la séquence nucléotidique (ADN). Alors que la génétique correspond à l’étude des gènes, l’épigénétique s’intéresse à une « couche » d’informations complémentaires qui définit comment ces gènes sont susceptibles d'être utilisés par une cellule.
HistoneLes histones sont des protéines localisées dans le noyau des cellules eucaryotes et dans les archées. Elles sont les principaux constituants protéiques des chromosomes. Elles sont en effet étroitement associées à l’ADN dont elles permettent la compaction, cette action formant des structures appelées nucléosomes : l'ADN est enroulé autour des histones comme du fil autour d'une bobine. Les histones sont très riches en acides aminés basiques (lysine et arginine), dont la charge positive à pH physiologique permet une interaction forte avec les groupements phosphate de l'ADN qui portent des charges négatives.
Stem-cell nicheStem-cell niche refers to a microenvironment, within the specific anatomic location where stem cells are found, which interacts with stem cells to regulate cell fate. The word 'niche' can be in reference to the in vivo or in vitro stem-cell microenvironment. During embryonic development, various niche factors act on embryonic stem cells to alter gene expression, and induce their proliferation or differentiation for the development of the fetus.
Amniotic stem cellsAmniotic stem cells are the mixture of stem cells that can be obtained from the amniotic fluid as well as the amniotic membrane. They can develop into various tissue types including skin, cartilage, cardiac tissue, nerves, muscle, and bone. The cells also have potential medical applications, especially in organ regeneration. The stem cells are usually extracted from the amniotic sac by amniocentesis which occurs without harming the embryos.
Remodelage de la chromatineLe remodelage de la chromatine est l'un des trois mécanismes de modification de la structure de la chromatine. Intervenant d'abord au cours de l'étape de maturation de la chromatine, il permet l'obtention d'un certain état final de sa structure. Plusieurs protéines sont impliquées dans ce processus de remodelage (familles SW1/SNF, ISW1, INO, CHD). Ces protéines, appelées facteurs de remodelage de la chromatine, forment des complexes multi-protéiques et utilisent l'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP pour induire des changements conformationnels au niveau du nucléosome et des domaines de la chromatine.
Histone désacétylaseUne histone désacétylase (abrégé HDAC) est une enzyme catalysant la perte du groupement acétyl sur la queue N-terminale d'une histone. Leur rôle est l'inverse de celui tenu par les histone acétyltransférases. Les histone désacétylases jouent un rôle important dans la régulation de l'expression génétique. thumb|right|(Dés)acétylation d'un histoneVert : chaîne polypeptidiqueBleu : chaine latérale (Lys)Orange : groupement modifiable D'une manière générale, l'intervention des HDAC entraîne une baisse d'expression au niveau des zones concernées du génome.
DedifferentiationDedifferentiation (pronounced dē-ˌdi-fə-ˌren-chē-ˈā-shən) is a transient process by which cells become less specialized and return to an earlier cell state within the same lineage. This suggests an increase in cell potency, meaning that, following dedifferentiation, a cell may possess the ability to re-differentiate into more cell types than it did prior to dedifferentiation. This is in contrast to differentiation, where differences in gene expression, morphology, or physiology arise in a cell, making its function increasingly specialized.
Histone acétyltransféraseL'histone acétyltransférase, abrégée en HAT, est une acétyltransférase qui catalyse la réaction : acétyl-CoA + histone CoA + acétylhistone. Cette enzyme est associée à l'activation de la transcription, notamment en agissant sur le remodelage et la décondensation de la chromatine, permettant ainsi l'exposition de nombreux sites de liaisons pour l'ARN polymérase II et pour les protéines de régulation de la transcription. Le matériel génétique chez les eucaryotes est situé dans le noyau où une forte compaction est nécessaire afin de contenir tout l’ADN dans le noyau (6μm de diamètre).
Induced stem cellsInduced stem cells (iSC) are stem cells derived from somatic, reproductive, pluripotent or other cell types by deliberate epigenetic reprogramming. They are classified as either totipotent (iTC), pluripotent (iPSC) or progenitor (multipotent – iMSC, also called an induced multipotent progenitor cell – iMPC) or unipotent – (iUSC) according to their developmental potential and degree of dedifferentiation. Progenitors are obtained by so-called direct reprogramming or directed differentiation and are also called induced somatic stem cells.
