3. Actine

Question 1

Qu’est-ce que le cytosquelette ?

Answer 1

Le cytosquelette est un réseau de fibrilles intracellulaires qui soutient l’architecture de la cellule, guide les mouvements du cytosol et donne la forme à la cellule.

Question 2

Quels sont les trois composants principaux du cytosquelette ?

Answer 2

Filaments d’actine (FA) : 5-9 nm, forme hélicoïdale.
Microtubules (MT) : 25 nm, forme tubulaire.
Filaments intermédiaires (FI) : 10 nm, taille intermédiaire.

Question 3

À quoi sert le cytosquelette ?

Answer 3

La motilité cellulaire (déplacement des cellules).
La charpente de la cellule.

Question 4

Quelle est la source d’énergie pour les mouvements du cytosquelette ?

Answer 4

Les mouvements du cytosquelette dépendent de l’énergie fournie par l’ATP et le GDP.

Question 5

Qu’est-ce qu’un filament d’actine (FA) ?

Answer 5

Un FA est un polymère hélicoïdal composé d’actine. C’est le filament le plus fin (5-9 nm) trouvé chez tous les eucaryotes.

Question 6

Quels sont les types d’actine chez l’homme ?

Answer 6

3 actines alpha (muscles).
1 actine β (non musculaire).
2 actines γ (1 dans les muscles lisses, 1 non musculaire).

Question 7

Quelle est la différence entre l’actine G et l’actine F ?

Answer 7

Actine G : Monomère globulaire.
Actine F : Polymère hélicoïdal de l’actine G.

Question 8

Quelle est la polarité de l’actine F ?

Answer 8

Pôle + : Site ATPasique (croissance rapide).
Pôle - : Pointu (croissance lente).

Question 9

Quel rôle joue la myosine avec l’actine ?

Answer 9

Identifie les filaments d’actine.
Décore les FA pour indiquer leur polarité.

Question 10

Que montre l’expérience sur l’élongation des FA avec la myosine ?

Answer 10

L’élongation est 5x plus rapide du côté + (site ATPasique) que du côté -.

Question 11

Que se passe-t-il lors de la polymérisation de l’actine ?

Answer 11

Temps de latence : formation initiale lente.
Phase exponentielle : croissance rapide du filament.
Équilibre : polymérisation et dépolymérisation équilibrées.

Question 12

Pourquoi la polymérisation de l’actine est-elle dynamique dans la cellule ?

Answer 12

La cellule ajuste sa forme et se déplace en allongeant et raccourcissant en continu les filaments d’actine (FA).

Question 13

Que se passe-t-il lorsqu’un filament d’actine est coupé ?

Answer 13

La coupe génère des petits filaments d’actine qui servent de « noyaux » pour former de nouveaux polymères.

Question 14

Quelle est la fonction des drogues comme la cytochalasine et la phalloïdine ?

Answer 14

Cytochalasine : Bloque l’assemblage des FA en se fixant sur l’extrémité (+).

Impacte les processus dynamiques : phagocytose, cytodiérèse, mouvements cellulaires.
N’a pas d’effet sur les fibres musculaires stables.
Phalloïdine : Bloque les désassemblages en se fixant sur l’extrémité (-).

Marque l’actine (ex : Phalloïdine-rhodamine utilisée en cytologie).
N’impacte pas les fibres musculaires stables.

Question 15

Quels processus cellulaires dynamiques sont affectés par les drogues ?

Answer 15

Phagocytose : Capture et digestion des bactéries (ex : par les macrophages).
Cytodiérèse : Division du cytoplasme lors de la mitose.
Mouvements cellulaires : Adaptation de la forme cellulaire.

Question 16

Pourquoi les fibres musculaires ne sont-elles pas affectées par la cytochalasine ou la phalloïdine ?

Answer 16

Les fibres musculaires sont des structures stables : elles ne subissent pas de polymérisation ou dépolymérisation une fois formées.

Question 17

Quelles sont les fonctions des protéines associées à l’actine ?

Answer 17

Régulent l’assemblage et le désassemblage de l’actine.
Permettent des interactions avec la membrane plasmique.
Participent à des mouvements intracellulaires, musculaires et vésiculaires.

Question 18

Quels sont des exemples de protéines associées à l’actine et leurs rôles ?

Answer 18

Gelsoline : Coupe les filaments d’actine (FA) en fragments.
Myosines :
Provoquent des contractions.
Déplacent des vésicules intracellulaires.
α-actinine : Maintient l’organisation des FA en faisceaux parallèles.

Question 19

Quels rôles l’actine joue-t-elle dans la forme cellulaire ?

Answer 19

Adhésion et déplacements cellulaires : Soutient les filopodes, lamellipodes et pseudopodes.
Augmentation de la surface membranaire : Soutient les microvillosités.
Cytodiérèse : Forme un anneau contractile lors de la division cellulaire.
Projections cytoplasmiques :
Microspicules : petites projections.
Filopodes : prolongements fins.
Lamellipodes : larges extensions cytoplasmiques.

Question 20

Comment l’actine soutient-elle les microvillosités (MV) ?

Answer 20

Les FA dans les MV sont organisés en faisceaux parallèles maintenus par la fibrine/villine.

Question 21

Qu’est-ce que les fibres de tension (ou fibres de stress) ?

Answer 21

FA organisés en faisceaux parallèles, impliqués dans :
L’adhésion cellulaire (contacts focaux).
Le déplacement cellulaire.

Question 22

Que sont les contacts focaux ?

Answer 22

Réponse :
Zones d’interaction entre la cellule et la matrice extracellulaire (MEC), où :
Intégrines transmembranaires se lient à la MEC et aux FA.
Les protéines intermédiaires (α-actinine, vinculine, taline) stabilisent l’interaction.

Question 23

Que se passe-t-il lorsque les lamellipodes ne parviennent pas à adhérer correctement au substrat ?

Answer 23

Les lamellipodes non adhérents sont rapatriés à l’arrière de la cellule, formant des “voiles cytoplasmiques”.

Question 24

Quelle est la fonction des “voiles cytoplasmiques” ?

Answer 24

Les voiles cytoplasmiques sont des lamellipodes non adhérents récupérés à l’arrière de la cellule.

Question 25

Quel rôle jouent les filopodes dans le déplacement cellulaire ?

Answer 25

Les filopodes sondent l’environnement et aident la cellule à adhérer au substrat.

Question 26

Comment l'actine soutient-elle les filopodes ?

Answer 26

L'actine forme des faisceaux parallèles qui stabilisent et soutiennent les filopodes.

Question 27

Qu'est-ce que le cortex cellulaire et quel est son rôle dans le déplacement cellulaire ?

Answer 27

Le cortex cellulaire est un réseau dense d'actine sous la membrane, soutenant la forme et le mouvement de la cellule.

Question 28

Quelle est la différence entre le réseau d'actine au niveau du cortex cellulaire et les faisceaux contractiles internes ?

Answer 28

Le cortex est un réseau dense sous la membrane, tandis que les faisceaux contractiles à l'intérieur sont plus espacés et impliqués dans la contraction cellulaire.

Question 29

Quel pourcentage de l'actine cellulaire se trouve dans le noyau ?

Answer 29

20% de l'actine cellulaire est présente dans le noyau.

Question 30

Pourquoi les filaments canoniques d'actine ne sont-ils pas détectés dans le noyau ?

Answer 30

Les filaments canoniques d'actine ne sont pas détectés dans le noyau car l'actine dans ce compartiment est principalement sous forme monomérique ou dans des conformations spécifiques.

Question 31

Comment l'actine entre-t-elle dans le noyau cellulaire ?

Answer 31

L'actine pénètre dans le noyau par transport actif via les pores nucléaires.

Question 32

Quelle est la principale fonction de l'actine dans le noyau ?

Answer 32

L'actine nucléaire est impliquée dans la régulation génomique, y compris l'interaction avec les ARN polymérases, le pré-mRNA, les complexes d’épissage et les polyribosomes.

Question 33

Existe-t-il une connexion entre l'actine cytoplasmique et nucléaire ?

Answer 33

Oui, il existe des liens entre l’actine cytoplasmique et nucléaire, ce qui joue un rôle dans l'organisation et la fonction du génome.

Question 34

Quel est le rôle des complexes LINC dans la connexion du noyau au cytosquelette ?

Answer 34

Le complexe LINC lie les lamines nucléaires et la chromatine à l'intérieur du noyau au cytosquelette à l'extérieur du noyau, assurant une connexion mécanique entre les deux.

Question 35

Quel rôle pourrait jouer l'actine dans la transmission de force au noyau ?

Answer 35

L'actine pourrait jouer un rôle dans la transmission directe de force au noyau et au génome, grâce à des protéines transmembranaires liant l'actine au niveau de la membrane nucléaire externe.

Question 36

Comment la polymérisation de l'actine génère-t-elle un mouvement cellulaire ?

Answer 36

La polymérisation de l'actine au bord avant de la cellule entraîne la formation de microspicules et de lamellipodes, générant ainsi une force qui pousse la membrane cellulaire, ce qui permet le déplacement de la cellule.

Question 37

Où la polymérisation de l'actine est-elle particulièrement active lors du déplacement cellulaire ?

Answer 37

La polymérisation de l'actine est particulièrement active au pôle positif de l'actine F, entraînant la formation de lamellipodes et de spicules d'actine.

Question 38

Quelle est la première étape du déplacement cellulaire basé sur l'actine ?

Answer 38

La première étape est l'émission d'un prolongement cytoplasmique qui n'est pas encore ancré au substrat. Ce prolongement peut soit s'ancrer et permettre le déplacement, soit être rapatrié si l'ancrage échoue.

Question 39

Que se passe-t-il lors de l'émission d'un prolongement cytoplasmique ?

Answer 39

Lors de l'émission, la polymérisation de l'actine au bord avant de la cellule permet de former un prolongement cytoplasmique. Si des intégrines sont présentes sur la membrane plasmique, elles forment des contacts focaux avec le substrat.

Question 40

Que se passe-t-il après l'émission du prolongement cytoplasmique ?

Answer 40

Après l'émission, la cellule procède à la rétractation de son corps cellulaire, avec un rapatriement des structures internes vers l'avant de la cellule, facilitant ainsi le déplacement.

Question 41

: Quelle est la dernière étape du processus de motilité cellulaire ?

Answer 41

a dernière étape est la rétractation de la queue de la cellule, un mécanisme d'endocytose, où la membrane plasmique forme des vésicules contenant des intégrines. Ces vésicules sont ensuite transportées vers l'avant pour rétablir les contacts focaux.

Question 42

Quel rôle jouent les microtubules dans le processus de motilité cellulaire ?

Answer 42

Les microtubules servent de rails pour le transport des vésicules d'endocytose, permettant leur redistribution vers l'avant de la cellule pour former de nouveaux contacts focaux.

Question 43

Quel est le rôle de RhoA dans la cellule ?

Answer 43

RhoA joue un rôle crucial dans la dépolymérisation de l'actine à l'arrière de la cellule, facilitant ainsi la rétractation de la queue cellulaire pendant la motilité.

Question 44

Où se trouve RhoA dans la cellule et pourquoi cette localisation est-elle importante ?

Answer 44

RhoA est fortement concentré à l'arrière de la cellule, où il inhibe la polymérisation de l'actine, permettant la rétraction de la queue cellulaire et le mouvement vers l'avant.

Question 45

Quel est le rôle de Rac1 dans la motilité cellulaire ?

Answer 45

Rac1 joue un rôle clé dans la polymérisation de l'actine à l'avant de la cellule, favorisant la formation des protrusions comme les lamellipodes et les microspicules.

Question 46

Quel rôle joue le réseau d'actine périphérique sous-membranaire dans la formation des lamellipodes ?

Answer 46

Le réseau d'actine sous-membranaire soutient la polymérisation de nouveaux filaments d'actine qui repoussent la membrane pour former un lamellipode, permettant ainsi à la cellule de se déplacer.

Question 47

Quel est le rôle d'ARP2/3 dans la polymérisation de l'actine ?

Answer 47

ARP2/3 est activé par les récepteurs membranaires aux peptides N-formylés (chémokine) et initie la nucléation des filaments d'actine, favorisant leur polymérisation et l'élongation des lamellipodes.

Question 48

Quel est le rôle du cytosquelette d'actine dans la dégradation de la MEC ?

Answer 48

le cytosquelette d'actine recrute des métalloprotéinases (MMPs), qui dégradent les composants de la matrice extracellulaire, comme le collagène, l'élastine et d'autres protéines, facilitant ainsi le remodelage tissulaire.

Question 49

Quelle est la différence entre les invadopodes et les podosomes ?

Answer 49

Les invadopodes sont des structures d'actine présentes sur les cellules cancéreuses agressives, impliquées dans l'invasion tissulaire, tandis que les podosomes se trouvent sur des cellules cancéreuses moins agressives.

Question 50

Comment certains pathogènes utilisent-ils l'actine pour se déplacer à l'intérieur des cellules ?

Answer 50

Certains pathogènes, comme Listeria monocytogenes, utilisent la polymérisation de l'actine pour créer une "comète d'actine" derrière eux, ce qui génère une force qui les pousse à se déplacer dans la cellule.

Question 51

Qu'est-ce qu'une "comète d'actine" et comment est-elle impliquée dans le déplacement des pathogènes ?

Answer 51

Une "comète d'actine" est une zone de polymérisation active de l'actine derrière des pathogènes comme Listeria ou Shigella. Cette polymérisation pousse les pathogènes dans la cellule, facilitant leur déplacement.

Question 52

n plus des comètes d'actine, quel autre mécanisme est utilisé par les pathogènes pour se déplacer et se propager ?

Answer 52

Les pathogènes peuvent aussi utiliser des vésicules endogènes (endosomes, lysosomes) et des vésicules à clathrine pour accumuler Rac1 et favoriser la polymérisation de l'actine,

Question 53

Quelle est l'importance de l'actine et de la myosine dans les cellules non musculaires ?

Answer 53

L'actine et la myosine jouent un rôle dans diverses fonctions dynamiques, telles que la cytocinèse, la phagocytose, l'activation des plaquettes, le déplacement des protéines membranaires, et la circulation des vésicules.

Question 54

Quel est le rôle de la myosine dans les cellules non musculaires ?

Answer 54

La myosine agit comme un moteur moléculaire en convertissant l'énergie chimique de l'ATP en énergie mécanique, ce qui permet le déplacement des filaments d'actine et de la cargaison attachée.