Des stimuli perçus par la cellule à la mise en place de programmes fonctionnels

Que ce soit en réaction aux changements de l’environnement ou dans le cadre du cycle de vie normal d’une cellule, la réponse essentielle correspond à la mise en place d’un programme fonctionnel en termes d’expression de gènes. Nous pouvons nous représenter la cellule sous forme d’une usine miniature, capable de mettre en place de multiples process, de production, de destruction, ou de transformation. Ces diverses fonctions sont assurées en accord avec ce que l’on appelle la différentiation de la cellule, qui représente sa spécialisation à l’intérieur d’un tissu. Elle est aussi à même de se dupliquer en cas de besoin (prolifération), voire de s’autodétruire (mort cellulaire programmée ou apoptose) si ceci s’avère nécessaire.

Ci-contre, la schématisation de la circulation de l’information entre la membrane et l’intérieur du noyau (c’est-à-dire l’ADN) essaye de représenter les différents niveaux concernés, en respectant la forme de sablier qui fait référence à :
- La grande diversité de signaux perçus par plusieurs familles de récepteurs spécifiques, activés par la fixation du ligand spécifique ;
- Un nombre plus restreint d’adaptateurs qui assurent le premier niveau de transmission du signal ;
- Des intermédiaires de signalisation que l’on peut qualifier de pivots, qui centralisent l’information ;
- Des facteurs et cofacteurs de transcription, agissant positivement ou négativement sur l’expression des gènes.

Les programmes fonctionnels sont en nombre limité. Ils reposent sur des profils d’expression d’ensembles de gènes plus ou moins précis, induits par l’activation du réseau de signalisation. Leur mise en place peut être, en fonction des circonstances, transitoire ou définitive, dans la mesure où ces profils sont associés à un changement d’état : prolifération versus différentiation ou sénescence ou apoptose. La modification sera transitoire et donc réversible si l’agression ne compromet pas l’intégrité de la cellule (ou de l’organisme). Nous aurons l’occasion de préciser la signification et les enjeux autour de “l’intégrité” qui doit être comprise essentiellement au sens génétique. En effet, la cellule réagit selon une logique “altruiste” ; c’est la survie de l’individu qui compte. De ce point de vue, il est indispensable que toute cellule endommagée soit éliminée.

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Représentation schématique des étapes de la transduction du signal

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