Cellule de mammifère
Définition
Une cellule de mammifère est une cellule eucaryote, mais bien plus complexe qu'une cellule bactérienne. Comme les mammifères sont constitués de milliards de cellules individuelles dans de nombreux organes et tissus, il existe une grande spécialisation parmi les cellules de mammifères.
La cellule de mammifère :
Schéma de la structure simplifiée d'une cellule de mammifère.
Types cellulaires
Selon leur spécialisation, les cellules de mammifères sont classées en types cellulaires, en fonction de leur localisation dans l'organisme, de leur morphologie et de leur fonction.
L'histologie (la science de l'anatomie microscopique) répertorie à elle seule plus de 200 types distincts de cellules humaines. Les types de cellules histologiques sont classés selon leur origine au début du développement embryonnaire :
- dérivés de l'endoderme : cellules barrières, cellules sécrétant des hormones, etc.
- dérivés de l'ectoderme : cellules épithéliales, cellules du système nerveux, etc.
- dérivés du mésoderme : cellules du métabolisme et de stockage, système reproducteur, cellules musculaires, cellules sanguines et bien d'autres.
Les cellules pourraient également être classées en fonction de leur fonction physiologique principale :
- cellules libérant des hormones : cellules de la glande thyroïde, cellules de l'hypophyse, cellules de la glande surrénale, etc.
- cellules sécrétoires exocrines : cellules des glandes salivaires, cellules pancréatiques, etc.
- cellules du système nerveux : cellules transductrices sensorielles, neurones, cellules gliales, etc.
- cellules de stockage : lipocytes hépatiques, adipocytes, etc.
- cellules de la matrice extracellulaire : fibroblastes du tissu conjonctif, fibroblastes tendineux, ostéoblastes/ostéocytes (cellules osseuses), etc.
- cellules contractiles : cellules du muscle squelettique, cellules du muscle cardiaque, muscles lisses, etc.
Explications
Les cellules de mammifères présentent une grande diversité de formes et sont à la fois changeantes et mobiles lorsqu'elles sont cultivées sur des substrats uniformes conventionnels. L'utilisation de techniques de "micropatterning" limite le nombre de paramètres variables, en imposant aux cellules une forme et des zones adhésives standardisées, ce qui facilite l'analyse. En modifiant la taille ou la forme du micro-modèle, par exemple en forçant un axe polaire sur la cellule, il est possible d'étudier l'impact de ces paramètres sur l'organisation, la distribution et la dynamique des organites à l'intérieur de la cellule. Pour étudier le réseau mitochondrial, composé d'organites tubulaires dynamiques dépendant du cytosquelette microtubulaire pour sa distribution, il est important de pouvoir distinguer des mitochondries distinctes.
Les cellules de mammifères constituent le système optimal pour produire des protéines humaines recombinantes car elles contiennent un environnement cellulaire quasi natif. Le faible taux de réussite (~ 9 à 27 %) dans l'acquisition de protéines humaines solubles à partir d'hôtes d'expression bactériens souligne l'insuffisance des systèmes d'expression protéique plus simples. Le protéome humain est intrinsèquement beaucoup plus complexe que celui des procaryotes. Par exemple, le protéome humain est 40 fois plus grand, la longueur moyenne des polypeptides est deux fois celle des bactéries et les protéines multidomaines sont 3 fois plus fréquentes
Les cellules de mammifères expriment un grand nombre de petits ARN non codants, notamment des micro-ARN (miARN), qui peuvent réguler à la fois le niveau d'un ARNm cible et la protéine produite par l'ARNm cible. La reconnaissance des cibles des miARN est un processus compliqué, car un ARNm cible unique peut être régulé par plusieurs miARN.
Des cellules de mammifères, tant in vitro qu'in vivo, ont été utilisées pour examiner comment l'expression des gènes peut être régulée. La régulation génétique peut être modulée à la fois dans les cardiomyocytes en culture et chez les animaux intacts, et cela peut potentiellement être appliqué au traitement des maladies cardiovasculaires (MCV) chez l'homme.
La cellule de mammifère est le système idéal pour l'expression des auto-antigènes humains en raison de ses capacités post-traductionnelles, de repliement des protéines et de traitement.
Les cellules de mammifères sont exploitées dans les bioréacteurs en tant qu'hôtes de production. La capacité mondiale (en 2011) de culture de cellules de mammifères dans des bioréacteurs s'élève à environ 0,5 million de litres, les plus grands récipients pouvant avoir un volume utile d'environ 20 000 litres.
Culture cellulaire
La culture de cellules de mammifères est le processus de croissance de cellules obtenues à partir de mammifères in vitro, c'est-à-dire dans des flacons ou des bioréacteurs. C'est la technique de croissance de cellules en dehors de leur tissu d'origine. Au lieu de cela, un milieu de croissance est utilisé pour reproduire l'environnement naturel et soutenir le processus de croissance cellulaire.
La culture de cellules de mammifères est largement exploitée pour la production de protéines recombinantes (rP), et une attention particulière a été portée à l'amélioration de la productivité spécifique des cellules et donc aux rendements protéiques de ces systèmes d'expression. Dans la voie d'expression des gènes recombinants, la traduction de l'ARN messager (ARNm) est un point de contrôle clé.
La traduction de l'ARNm en protéine est un processus complexe en plusieurs étapes essentiel à la survie et au fonctionnement des cellules. La fidélité de la traduction est maintenue par de nombreuses voies étroitement régulées, permettant l'expression globale des protéines et la croissance cellulaire dans des conditions favorables et empêchant la production de protéines non essentielles à la réponse cellulaire lorsque des conditions de stress sont rencontrées.
Tout au long de la culture, les cellules produisant du rP sont exposées à divers stress susceptibles de limiter la traduction de l'ARNm et donc le rendement final en protéines. Un certain nombre d'approches ont été étudiées en vue d'augmenter la productivité volumétrique, dont beaucoup, intentionnellement ou non, finissent par modifier la traduction.
Synonymes, antonymes
2 synonymes (sens proche) de "cellule de mammifère" :
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Mots en C à proximité
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