Fusion cellulaire

Définition

Une fusion cellulaire est un processus consistant à mettre en présence le contenu de deux ou plusieurs cellules animales ou végétales, afin de provoquer des recombinaisons génétiques nucléaires et cytoplasmiques. Cette fusion de membranes est aussi une fusion membranaire.

Mécanisme de fusion cellulaire :

Les mécanismes de fusion cellulaire (fusion cellule-cellule).

Explications

La fusion cellulaire s'accompagne en général de l'élimination de tout ou partie du matériel génétique nucléaire de l'un des deux individus, et permet d'induire des recombinaisons au niveau des génomes chloroplastiques et mitochondriaux. Voir aussi un cybride et, pour les protoplastes, la fusion de protoplastes.

La fusion (hybridation) cellulaire somatique (ou fusion somatique, hybridation cellulaire, hybridation somatique) est un processus cellulaire important dans lequel plusieurs cellules mononucléées se combinent pour former une cellule multinucléée, également connue sous le nom de syncytium. La fusion cellulaire intervient lors de la différenciation des cellules musculaires, osseuses, ainsi que des trophoblastes, lors de l'embryogenèse, ainsi que de la morphogenèse. La fusion cellulaire est un événement obligatoire dans le processus de maturation cellulaire, leur permettant de maintenir des fonctions spécifiques pendant la croissance.

Processus

Le processus de fusion cellulaire est illustré par le schéma :

• (A) La voie de la fusion cellule-cellule. Les cellules prêtes à fusionner (1) se reconnaissent et se superposent étroitement (2) et subissent une hémifusion (3), c'est-à-dire la fusion des monocouches externes de deux bicouches membranaires, permettant la redistribution des marqueurs lipidiques entre les cellules (à noter que les deux monocouches distales des membranes et le contenu des cellules restent distincts). L'ouverture d'un pore de fusion dans la structure d'hémifusion permet le mélange du contenu cytoplasmique (4), et l'expansion des pores complète la jonction de deux cellules en une seule (5). Si Myomaker/Myomerger, les syncytines et les fusexines semblent être pour l'instant les seules protéines nécessaires à des processus de fusion spécifiques, ils travaillent très probablement avec d'autres acteurs dont certains, notamment pour les myoblastes, sont déjà identifiés. Les fusexines et les syncytines interviennent dans toutes les étapes du processus de fusion; en revanche, Myomaker est requis pour une étape précoce impliquant la transition vers l'hémifusion, tandis que Myomerger est requis pour une étape ultérieure entre l'hémifusion et l'ouverture des pores de fusion (voir le texte principal).
• (B) Représentation schématique des réarrangements lipidiques au cours des événements expliqués dans A. LPC bloque l'hémifusion en inhibant la flexion des monocouches en contact.
• (C) Encart de A2 : Les fusogènes protéiques sont nécessaires pour surmonter les barrières énergétiques de l'hémifusion et de l'ouverture et de l'expansion du pore de fusion. Les exemples présentent des fusions bilatérales et homotypiques médiées par C. elegans EFF-1 (panneau supérieur) et Arabidopsis HAP2 (panneau du milieu) ainsi qu'une fusion bilatérale et hétérotypique entre eux (panneau inférieur).

Cellule de fusion

Une cellule de fusion est une cellule résultant de la fusion du zygote, ou d'une cellule issue de la division du zygote. Elle peut encore être une cellule auxiliaire, avec une ou plusieurs cellules voisines. Quand il existe une cellule de fusion, le gonimoblaste est produit à partir de celle-ci avec une membrane.

La fusion cellulaire intervient habituellement avec la fusion nucléaire, mais en l'absence de fusion nucléaire, la cellule serait décrite comme un hétérocaryon binucléé. Si deux cellules du même type fusionnent, mais que leurs noyaux ne fusionnent pas, la cellule résultante s'appelle un syncytium.

Chez les algues Floridéophycées (Rhodophyta), chez Gelidium il y a fusion du zygote, mais chez les Corallinales, le principe de cellule auxiliaire est appliqué.

✅ La fusion cellulaire est un processus cellulaire dans lequel deux cellules ou plus fusionnent pour former une nouvelle cellule multinucléée appelée syncytium. La fusion cellulaire est essentielle au développement des cellules, leur permettant de maintenir leur fonction spécifique au fur et à mesure de leur croissance. Elle intervient dans la différenciation des cellules musculaires, osseuses et trophoblastiques au cours de l'embryogenèse et de la morphogenèse.

Lors de la fusion cellulaire, les membranes plasmiques de deux cellules fusionnent. Si seules les membranes cellulaires fusionnent, une cellule à deux noyaux se forme et est appelée hétérocaryon (cybride). Si les membranes nucléaires fusionnent également, une cellule avec un noyau se forme, dans laquelle le nombre de chromosomes double et dans de nombreux organismes une cellule tétraploïde se forme. La fusion cellulaire est une étape importante dans la technique des hybridomes pour la récupération des anticorps monoclonaux.

Histoire de la découverte

En 1847, Théodore Schwann a développé la théorie selon laquelle tous les organismes vivants sont composés de cellules, ajoutant à cela que les cellules discrètes sont la base de la vie. Schwann a remarqué que dans certaines cellules, les parois et les cavités des cellules se rejoignent. C'est cette observation qui a donné le premier indice que les cellules sont fusionnées. Ce n'est qu'en 1960 que les biologistes cellulaires ont délibérément fusionné des cellules pour la première fois.

Pour connecter les cellules, les biologistes ont combiné des cellules de souris isolées avec des tissus similaires et ont induit la synthèse de leur membrane externe à l'aide du virus Sendai.(virus respiratoire chez la souris). Chacune des cellules hybrides fusionnées contenait un noyau avec des chromosomes des deux partenaires nucléaires. Syncarion est devenu le nom de ce type de cellules à noyaux unis.

À la fin des années 1960, les biologistes ont réussi à fusionner des cellules de différents types et de différentes espèces. Les produits hybrides de ces fusions, l'hétérocaryon, étaient des hybrides qui combinaient deux ou plusieurs noyaux séparés. Ce travail a été dirigé par Henry Harris de l'Université d'Oxford et Niels Ringertz de l'Institut suédois Karolinska.

Ces deux sont responsables du regain d'intérêt pour la synthèse cellulaire. Les cellules hybrides intéressent les biologistes dans le domaine de la manière dont différents types de cytoplasme affectent différents types de noyaux. Les travaux de Henry et Niels ont montré que les protéines d'un gène affectent l'expression des gènes dans le noyau d'un autre partenaire, et vice versa. Ces cellules hybrides créées étaient considérées comme des exceptions forcées à l'intégrité cellulaire normale.

Ce n'est qu'en 2002 que la possibilité de fusion cellulaire entre des cellules de fusion de types différents pourrait avoir une réelle fonction chez les mammifères.

En rapport avec "fusion cellulaire"

• fusion

  

  En général, la fusion fait référence à la synthèse ou à la réunion (union) de deux parties.

• fusion chromosomique

  

  Une fusion chromosomique qualifie la fusion de deux chromosomes. Si elle intervient au niveau de leurs centromères, on parle de fusion centromérique; dans...

• fusion de protoplastes

  

  La fusion de protoplastes, dite fusion somatique, est une méthode de recombinaison de deux cellules, utilisée en génie génétique, dont la première étape...

• fusion membranaire

  

  La fusion membranaire est la jonction de deux membranes pour former une membrane unique.