Développement du système nerveux et comportement

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Plusieurs mécanismes d’activation des facteurs de transcription :

- Divion asymétrique : Processus complétement autonome, ne dépend pas de l’environnement) des déterminant cytoplasmique dans la cellule mère (en bleu et rouge sur le schéma).

Si une division asymétrique se fait dans le plan vertical, les deux cellules filles ne récupèrent pas les mêmes déterminants cytoplasmiques. Elles vont donc devenir neurones ou cellule gliale. Si elle se divise sur le plan horizontal, les deux cellules filles ressembleraient à la cellule mère, partage équitable des déterminants cytoplasmiques.

- Mécanisme d’inhibition latérale, une poule de cellule on la potentialité de devenir des neurones, quand une cellule s’engage dans ce destin elle empêche les autres de devenir aussi des neurones, elles deviennent des cellules gliales. une cellule décide de devenir un neurone, un signal empêche les autres cellules de faire la même chose.

- Gradient extracellulaire : substances morphogènes, les cellules en contact de ce gradient, en fonction de la concentration du morphogène vont adopter un destin ou un autre.

Détermination de l’identité neuronale par le lignage

Nématode C. elegans vivant dans le sol : 1 mm de long, à la cuticule transparente, au cycle de reproduction rapide, développement invariant.

Elevé en laboratoire sur des boites de pétri ensemencées de bactéries (nourritures)

Adulte hermaphrodite (99,5%) 959 cellules et au stade de Larve 1090 cellules.

Mort par apoptose de 131 cellules.

Adulte mâle (0,5%) 1031 cellules

Adulte hermaphrodite 302 neurones (on connait exactement toutes les connections qui vont être établies)

HSN ( Hermaphrodite Specific Neurons)

Criblage des mutants ayant le même phénotype et identification des gènes impliqués dans la formation des HSN

Neurones impliqués dans la ponte, lorsque qu’on les enlève ces gènes ou leur précurseurs (ablation), l’ensemble du corps est rempli d’œuf contrairement aux individus normaux.

Détermination de l’identité neuronale par inhibition latérale

Mouche du vinaigre, D.melanogaster

Cycle de reproduction très rapide,

Le tube nerveux se forme en position ventral.

Dans la zone qui a la capacité de fabriquer les neurones = zone neurogénique, au départ toutes les cellules on la potentialité de devenir des neurones. A un instant T, une cellule devient un neuroblaste ou progéniteur, donc elle inhibe les autres d’adopter ce destin et entre dans l’embryon où elle se divise. Elle forme un autre neuroblaste et des GMC (cellules mère de ganglion = précurseur qui donne des neurones). Le neuroblaste continue a se diviser au fur et à mesure que l’embryon grandit.

Mutants : plusieurs cellules peuvent potentiellement devenir des neurones. Les gènes mutés Delta (liguant) et Notch (récepteur) sont des gènes neurogénique. Quand interaction entre D et N, le domaine intracellulaire de Notch passe dans le noyau et inhibe les gènes impliqués dans la différenciation neuronale (=pro-neuro qui font les neuroblastes). Cette cellule exprime moins de Delta donc elle sera moins capable d’inhiber les cellules voisines. Quand une cellule devient un neurone, toutes celles qui sont autour sont empêchées de devenir des cellules.

Celle qui a le plus de delta active (elle se met à exprimer plus de Delta) le Notch des cellules voisines, celles dont Notch est activée seront empêcher de devenir des neurones. Les cellules voisines possèdent de récepteur de Delta. Les cellules autour perdent leur capacité d’inhibition.

Quand N : Notch actif, donc pas de neurone. Notch forme le neuroblaste

Quand les neuroblastes sont dans l’embryon, c’est le contraire, elle réactive la signalisation Notch pour rester cellules souche

La cellule mère des ganglions (Notch Off) se divise

Cellule gliale Notch sera actif

Cellule neuronale Notch inactif

Détermination de l’identité neuronale par gradient de morphogène/la moelle épinière

Plaque du plancher et plaque du toit cf schéma

Différents types de neurones se mettent en plca dans différentes partie de le ME par rapport à ces deux partie.

Dorsale : interneurones mis en place dans la réception d’info sensorielle ou du cortex, mise en place de reflexe dans le ME

Ventrale : mise en place de neurones moteurs

Dans la partie ventrale :

Différentes population de neurones moteurs qui s’appellent V0, V1, V2 et V3 = neurones moteurs viscéraux

MN = motoneurones (contrôlent les muscles squelettiques)

Le signal important provient de la plaque du plancher, les cellules de la plaque du plancher vont sécréter un morphogène SHH. Présente un gradient de concentration dans le tissu environnant, les cellules sont en présence d’une concentration importante de Sonic. Effets particuliers sur des facteurs de transcription (en haut Pax6,…), inhibés par la présence de Sonic à différente concentration. En dessous ces facteurs sont activés par des concentration de Sonic. Selon l’endroit ou se trouve les cellules dans la ME elles n’activent pas les mêmes facteurs de transcriptions car pas exposés aux mêmes concentrations de Sonic.

Plaque de plancher, plus proche de la plaque de plancher donc active des facteurs de transcription qui s’active à une concentration élevé de Sonic.

Celles qui epriment pax6 n’expriment pas Nbox2 et inversement car ils s’inhibent.

Détermination de l’identité neuronale/neurogenèse corticale/ les différents types de neurones corticaux

Corps cellulaires de

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