DIFFÉRENCIATION CELLULAIRE
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DIFFÉRENCIATION CELLULAIRE
LA DIFFÉRENCIATION cellulaire peut être définie comme l’ensemble des processus aboutissant à l’acquisition par une cellule donnée de structures et de fonctions spécialisées. Le développement embryonnaire conduit, à partir d’une cellule unique (œuf fécondé ou zygote), à l’apparition de plusieurs lignées de cellules différant par leur forme, leur position et leur fonction. Chez l’embryon, la différenciation des cellules et la morphogenèse (
c’est-à-dire leur organisation dans l’espace) sont couplées; de ce couplage résulte la formation des tissus et des organes (organogenèse). Les événements de différenciation se produisent dans le temps et dans l’espace selon un schéma hautement organisé (programme de différenciation), invariable pour une espèce donnée. C’est pourquoi l’organisme nouvellement formé est semblable à ceux dont il est issu.
L’information génétique nécessaire au développement embryonnaire doit être exprimée par l’embryon selon un programme temporel extrêmement précis. L’étude de la différenciation cellulaire doit donc comporter une analyse des mécanismes contrôlant l’activité des gènes. Cependant, la réalisation d’un programme de développement par l’embryon requiert des éléments régulateurs, ne dépendant que très indirectement de l’activité des gènes:
c’est le cas, par exemple, des interactions cellulaires, qu’elles se produisent par contact membranaire ou par l’intermédiaire d’hormones; c’est le cas aussi des migrations de cellules. Les régulations de ce type sont appelées épigénétiques; pour les étudier, il faut analyser non seulement le comportement individuel des cellules mais aussi leur comportement social. Bien évidemment, les régulations de type génétique et épigénétique sont interdépendantes. La preuve en est tout d’abord que certains gènes ne seront activés que dans les cellules occupant une position précise dans l’embryon; autrement dit, cette activation est fonction d’une information reçue au niveau de la membrane cellulaire, et elle est ensuite relayée vers le noyau par des signaux cytoplasmiques. Inversement, et plus spécialement dans le règne animal, l’activité de certains gènes peut aboutir à l’apparition de récepteurs chimiotactiques ou de motifs de reconnaissance cellule-cellule qui pourront de ce fait déterminer la position d’une cellule dans l’embryon.
On trouvera, dans les exemples étudiés ci-après, une illustration des mécanismes en jeu dans la différenciation, au cours de ses deux étapes clés: la détermination, puis la spécialisation mettant au service du fonctionnement cellulaire des structures souvent très élaborées, mais, dans certains cas, de façon réversible, notamment dans le règne végétal.
Encyclopédie Universelle.
2012.
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