Cellule somatique - Somatic cell

Une cellule somatique (du grec ancien σῶμα sôma , signifiant « corps »), ou cellule végétale , est toute cellule biologique formant le corps d'un organisme multicellulaire autre qu'un gamète , une cellule germinale , un gamétocytes ou une cellule souche indifférenciée .

La cellule qui participe à la composition du corps d'un organisme et se divise par le processus de fission binaire et de division mitotique est appelée cellule somatique.

En revanche, les gamètes sont des cellules qui fusionnent lors de la reproduction sexuée , les cellules germinales sont des cellules qui donnent naissance aux gamètes et les cellules souches sont des cellules qui peuvent se diviser par mitose et se différencier en divers types de cellules spécialisées. Par exemple, chez les mammifères , les cellules somatiques constituent tous les organes internes, la peau, les os, le sang et le tissu conjonctif , tandis que les cellules germinales des mammifères donnent naissance aux spermatozoïdes et aux ovules qui fusionnent lors de la fécondation pour produire une cellule appelée zygote , qui se divise et se différencie. dans les cellules d'un embryon . Il existe environ 220 types de cellules somatiques dans le corps humain.

Théoriquement, ces cellules ne sont pas des cellules germinales (source des gamètes) ; ils transmettent leurs mutations , à leurs descendants cellulaires (s'ils en ont), mais pas aux descendants de l'organisme. Cependant, chez les éponges , les cellules somatiques non différenciées forment la lignée germinale et, chez Cnidaria , les cellules somatiques différenciées sont la source de la lignée germinale. La division cellulaire mitotique n'est observée que dans les cellules somatiques diploïdes . Seules certaines cellules comme les cellules germinales participent à la reproduction.

Évolution

Comme la multicellularité a évolué à plusieurs reprises, les cellules somatiques stériles l'ont fait aussi. L'évolution d'une lignée germinale immortelle produisant des cellules somatiques spécialisées impliquait l'émergence de la mortalité et peut être vue dans sa version la plus simple chez les algues volvocine . Ces espèces avec une séparation entre les cellules somatiques stériles et une lignée germinale sont appelées Weismannistes . Cependant, le développement Weismanniste est relativement rare (par exemple, vertébrés , arthropodes , Volvox ), car un grand nombre d'espèces ont la capacité d' embryogenèse somatique (par exemple, les plantes terrestres , la plupart des algues , de nombreux invertébrés ).

Génétique et contenu chromosomique

Comme toutes les cellules, les cellules somatiques contiennent de l' ADN disposé en chromosomes . Si une cellule somatique contient des chromosomes disposés par paires, elle est dite diploïde et l'organisme est appelé organisme diploïde. (Les gamètes des organismes diploïdes ne contiennent que des chromosomes simples non appariés et sont appelés haploïdes .) Chaque paire de chromosomes comprend un chromosome hérité du père et un autre hérité de la mère. Par exemple, chez l'homme, les cellules somatiques contiennent 46 chromosomes organisés en 23 paires. En revanche, les gamètes des organismes diploïdes ne contiennent que la moitié du nombre de chromosomes. Chez l'homme, il s'agit de 23 chromosomes non appariés. Lorsque deux gamètes (c'est-à-dire un spermatozoïde et un ovule) se rencontrent pendant la conception, ils fusionnent, créant un zygote . Du fait de la fusion des deux gamètes, un zygote humain contient 46 chromosomes (soit 23 paires).

Cependant, un grand nombre d' espèces ont les chromosomes dans leurs cellules somatiques disposés par quatre (" tétraploïdes ") ou même par six (" hexaploïdes "). Ainsi, ils peuvent avoir des cellules germinales diploïdes voire triploïdes. Un exemple de ceci est l'espèce cultivée moderne de blé , Triticum aestivum L. , une espèce hexaploïde dont les cellules somatiques contiennent six copies de chaque chromatide .

La fréquence des mutations spontanées est significativement plus faible dans les cellules germinales mâles avancées que dans les types de cellules somatiques du même individu. Les cellules germinales femelles présentent également une fréquence de mutation inférieure à celle des cellules somatiques correspondantes et similaire à celle des cellules germinales mâles. Ces résultats semblent refléter l'emploi de mécanismes plus efficaces pour limiter l'apparition initiale de mutations spontanées dans les cellules germinales que dans les cellules somatiques. De tels mécanismes incluent probablement des niveaux élevés d' enzymes de réparation de l' ADN qui améliorent la plupart des dommages potentiellement mutagènes de l' ADN .

Clonage

Ces dernières années, la technique du clonage d' organismes entiers s'est développée chez les mammifères, permettant de produire des clones génétiques presque identiques d'un animal. Une méthode pour ce faire est appelée « transfert nucléaire de cellules somatiques » et consiste à retirer le noyau d'une cellule somatique, généralement une cellule de la peau. Ce noyau contient toutes les informations génétiques nécessaires pour produire l'organisme dont il a été extrait. Ce noyau est ensuite injecté dans un ovule de la même espèce dont le matériel génétique a été prélevé. L'ovule n'a désormais plus besoin d'être fécondé, car il contient la bonne quantité de matériel génétique (un nombre diploïde de chromosomes ). En théorie, l'ovule peut être implanté dans l' utérus d'un animal de la même espèce et autorisé à se développer. L'animal résultant sera un clone presque génétiquement identique à l'animal dont le noyau a été prélevé. La seule différence est causée par tout ADN mitochondrial qui est retenu dans l'ovule, qui est différent de la cellule qui a donné le noyau. Dans la pratique, cette technique a jusqu'à présent été problématique, bien qu'il y ait eu quelques succès très médiatisés, comme Dolly the Sheep et, plus récemment, Snuppy , le premier chien cloné . Des cellules somatiques ont également été collectées dans la pratique de la cryoconservation des ressources zoogénétiques comme moyen de conserver le matériel génétique animal, y compris pour cloner le bétail.

Modifications génétiques

Le développement de la biotechnologie a permis la manipulation génétique des cellules somatiques, que ce soit pour la modélisation des maladies chroniques ou pour la prévention des états de malaise.

Le génie génétique des cellules somatiques a donné lieu à certaines controverses , bien que le Sommet international sur l'édition des gènes humains ait publié une déclaration en faveur de la modification génétique des cellules somatiques, car les modifications de celles-ci ne sont pas transmises à la progéniture.

Voir également

Les références