Morphogène
Définition
Une substance est morphogène quand elle est diffusible en concentration graduelle, elle informe les cellules sur leur position dans l'embryon et détermine la différenciation des tissus embryonnaires.
Les morphogènes sont des facteurs de signalisation qui dirigent le destin cellulaire et le développement des tissus à distance de leur source, et divers modes de transport et d'interprétation ont été suggérés pour les morphogènes. En exemple acide, l'acide rétinoïque est un morphogène du rétinol.
Déplacement de morphogène :
Un morphogène peut se déplacer (A) uniquement par diffusion extracellulaire ou (B) uniquement par des cycles répétés d'endocytose et de résécrétion. La vérité peut se situer quelque part entre ces extrêmes
Explications
Un morphogène est une protéine ou un lipide qui régit les voies de développement des tissus au cours du processus de morphogenèse, ainsi que le placement de différents types de cellules spécialisées dans le tissu.
Les morphogènes sont des molécules de signalisation qui émanent d'une région restreinte d'un tissu et se propagent loin de leur source pour former un gradient de concentration. Comme le sort de chaque cellule dépend de la concentration du signal morphogène, le gradient préfigure le modèle de développement.
La notion de morphogène a été proposée pour la première fois en 1952 dans un article d'Alan Turing intitulé The chemical basis of morphogenesis. C'était aussi le premier cas d'application de l'analyse numérique à un phénomène biologique observable, influençant le domaine de la biologie mathématique. Voir la morphogénie et la morphogenèse.
Processus d'action
Les morphogènes agissent comme des molécules de signal gradué de position qui contrôlent la spécification du destin cellulaire dans de nombreux tissus en développement. Ce concept, dans lequel un gradient de signalisation régule l'expression différentielle des gènes d'une manière dépendante de la concentration, fournit une base pour comprendre de nombreux processus de structuration.
Cela soulève également plusieurs problèmes mécaniques, tels que la façon dont les cellules répondantes perçoivent et interprètent les informations dépendant de la concentration fournies par un morphogène pour générer des modèles précis d'expression génique et de différenciation cellulaire dans les tissus en développement. Les caractéristiques moléculaires de la signalisation morphogène facilitent l'interprétation des signaux gradués.
Gradients de morphogène
Le bon fonctionnement des tissus et des organes nécessite que chaque cellule se différencie de manière appropriée pour sa position. Dans de nombreux cas, les informations de position qui renseignent les cellules sur leur futur destin sont véhiculées par un gradient de morphogène. Les morphogènes sont des molécules de signalisation qui sont produites dans une région restreinte d'un tissu et s'éloignent de leur source pour former un gradient de concentration à longue portée.
Les cellules se différencient en réponse à la signalisation du morphogène en fonction de leur position dans le gradient et donc de leur distance par rapport à la source de morphogène. Deux critères ont été acceptés comme preuves nécessaires pour qualifier une protéine de signalisation sécrétée en tant que morphogène : la dépendance à la concentration et l'action directe à distance.
Les gradients Wingless, Hedgehog (Hh) et Dpp chez la drosophile, les disques imaginaux des ailes et des pattes remplissent les deux critères.
Tout d'abord, plusieurs gènes cibles sont induits à différentes concentrations de ligand, avec des réponses à faible seuil induites dans les cellules à une plus grande distance de la source. Le deuxième critère nécessite de démontrer que le morphogène agit directement sur les cellules réactives, et qu'il n'agit pas à distance par relais d'un signal secondaire.
Un exemple de relais de signal est Dpp dans l'aile volante. Hh agit directement sur 8 à 10 cellules pour induire Dpp, qui à son tour agit directement sur les cellules distantes sous la forme d'un gradient Dpp symétrique à longue portée. Il existe de nombreuses preuves de l'activité dépendante de la concentration des protéines de signalisation dans le développement des vertébrés.
Les gradients de morphogène ont récemment été visualisés directement par coloration d'anticorps ou en utilisant des protéines de fusion morphogène-GFP qui conservent l'activité de signalisation.
Synonymes, antonymes
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Mots en M à proximité
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En rapport avec "morphogène"
Un champ morphogénétique délimite un territoire (domaine) déterminé de l'embryon sans différenciation visible mais représentant l'ébauche d'un organe.
La géomorphogenèse est la morphogenèse de la Terre qui sera ensuite modifiée par le processus de glyptogenèse.
Une morphogenèse est un processus biologique qui donne sa forme, morphe ou structure, à un organisme.
La morphométrie est l'étude de la forme et de la taille. Elle caractérise la forme et mesure les dimensions externes des formes de relief en géographie...