RhoGTPase

Question 1

De quelle famille font partis les Rho-GTPases ?

Answer 1

Superfamille des Ras GTPases

Question 1

Que sont les Rho GTPases ?

Answer 1

Ce sont des protéines de signalisation qui agissent à titre de commutateurs moléculaires. Elles alternent entre un état inactif (GDP) et actif (GTP)

Question 2

Quels sont les rôles des Ras GTPases ?

Answer 2

Relayent les signaux provenant des récepteurs à activiter TK
Interviennent dans la prolifération cellulaire et constituent des oncogènes majeurs
Leurs mutations sont très fréquentes dans le cancer.

Question 3

Quels sont les rôles des RhoGTPases ?

Answer 3

Relayent les signaux vers le cytosquelette, mais jouent aussi un rôle dans beaucoup de processus biologiques. Peuvent contribuer à la progression du cancer.

Question 4

Expliquez la différence entre les Rho GTpases classiques et atypiques ?

Answer 4

Classique : Alternent entre forme liée au GDP et liée au GTP
Atypiques : Régulés par des modes d’action alternatifs (souvent constitutivements actives – liées au GTP)

Question 5

Quels sont les régulateurs des Rho GTPases classiques ?

Answer 5

1. RhoGAPs : Favorisent hydrolyse du GTP, régulent négativement RhoGTPases
2. RhoGEFs : Favorisent libération du GDP, permettant liaison GTP
3. RhoGDIs : Séquestre les Rho GTPases

Question 6

Vrai ou faux. La concentration itnracellulaire en GTP est plus élevée que celle en GDP

Answer 6

Vrai

Question 7

Par quoi peut être modulée l’activité des Rho GTPases ?

Answer 7

Classique et atypiques : Modifications post-traductionnelles (Phosphorylation, ubiquitination, sumoylation)

Question 8

Quels sont les rôles de RAC1, RHO et CDC42 dans la modulation du cytosquelette ?

Answer 8

RAC1 : Formation lamellipodes
CDC42 : Formation filopodes
RHOA : Formation fibres de stress

Question 9

Est-ce que RAC, CDC42 et RHOA ont d’autres rôles que la modulation du cytosquelette ?

Answer 9

Oui, la régulation du transport cellulaire, du cycle cellulaire et de la cytokinèse.

Question 10

Quels sont les avantages de Rho GEFs en tant que protéines d’échafaudage ?

Answer 10

Elles confèrent une spécificité à l’action biologique, permettant d’éviter les réactions croisées.

Question 11

Nommez les 6 mécanismes de dérégulation des Rho GTPases.

Answer 11

1. Mutation d’une Rho-GTPase
2. Altération de l’expression d’une Rho GTPase
3. Surexpression ou activation d’un activateur
4. Perte ou inactivation de régulateurs négatifs
5. Modificatins post-traductionnelles
6. Variation des isoformes exprimées.

Question 12

Expliquez le principe des mutations des Rho GTPases.

Answer 12

Mutation dans RAC altérant le cycle du GTP, augmentant ainsi la vitesse d’échange entre le GDP et le GTP

Question 13

Expliquez le principe de l’altération de l’expression des Rho GTPases.

Answer 13

Augmentation de leur expression, jouant un rôle dans la prolifération et la formation de métastases
(peut être corrélé à l’agressivité d’un cancer)

Question 14

Expliquez le principe de surexpression ou activation d’un activateur.

Answer 14

Surexpression ou activation des RHoGEFs, contribuant à l’augmentation globale de l’activité de Rho GTPases ciblées dans les cellules tumorales.

Question 15

Expliquez le principe de perte ou inactivation de régulateurs négatifs.

Answer 15

Diminution ou inactivation des RhoGAPs et/ou des RhoGDIs. Contribue à l’augmentation globale de l’activité des GTPases dans les cellules tumorales.

Question 16

Expliquez le principe de changements au niveau des modification post-traductionelles.

Answer 16

Changements au niveau des modifications associées à une dérégulation de la signalisation des Rho GTPases dans le cancer (effet négatif ou positif sur la signalisation)

Question 17

Expliquez le principe de la variation des isoformes exprimés.

Answer 17

Isoformes = protéines similaires générées par le processus d’épissage alternatif
Ex pour comprendre : Variant de RAC1A = RAC1B qui est exprimé dans le cancer du sein. Il a moins d’affinité pour GDIs, donc plus lié au GTP et ainsi augmente la signalisation par la GTPase RAC

Question 18

Quels sont les avantages et les inconvénients d’utiliser des modèles de souris pour l’étude du cancer.

Answer 18

Avantages : Caractéristiques génomiques et physiologiques conservées entre l’homme et la souris (99%). Tumeurs se développent dans un modèle tissulaire intact. Permettent de tester de nouvelles approches thérapeutiques. Limiter expérimentations sur les humains. Cycle de reproduction court.
Désavantages : Coût des études élevé, génération modèles transgéniques long, études sur le cancer de longue dure, difficile de contrôler toutes les variables.

Question 19

Expliquez le modèle des tumeurs spontanées.

Answer 19

Développement de tumeurs spontanées dans intervention expérimentales
(on peut intégrer et amplifier le virus MMTV dans leur génome pour développement cancer du sein et lymphomes)

Question 20

Quels sont les avantages et inconvénients du modèles des tumeurs spontanées ?

Answer 20

Avantages : Développement de tumeurs est similaire à celui observé chez les humains
Désavantages : Bcp d’animaux nécessaires, expérimentations longues, forte hétérogénéité des tumeurs, difficile de planifier les expériences de façon synchronisé

Question 21

Expliquez le modèles des tumeurs induites.

Answer 21

Utilisation de carcinogènes pour induire des mutations dans le génome de la souris

Question 22

Quels sont les avantages et désavantages des modèles de tumeurs induites ?

Answer 22

Avantages : Répendu et efficace pour induire une tumeur, durée de l’expérience plus courte, reproductibilité élevée entre les différents groupes de recherche
Désavantages : Les traitements sont associés à un haut taux de mortalité élevé chez les souris et la localisation et le nombre de lésions varient entre les animaux, limitant l’uniformité du modèle.

Question 23

Expliquez le principe du modèle des souris transgéniques.

Answer 23

Génome de l’animal modifié directement à l’aide d’ingénierie génétique

Question 24

Quels sont les avantages et inconvénients d'utiliser les souris transgéniques ?

Answer 24

Avantages : Étude spécifique de gène ou mutation précise. Utile pour la compréhension des voies de signalisation. Permet d'étudier des nouvelles approches thérapeutiques. Permet d'étudier pertes et gains de fonction Désavantages : Établissement des modèles est long et couteux. Implique une prise de risque expérimentale importante.

Question 25

Expliquez les étapes d'une approche non ciblée dans le génome pour la production de souris transgéniques.

Answer 25

1. Micro-injection d'une construction d'ADN directement dans le pronucléus de l'oocyte fécondé 2. Intégration non spécifique du trangène dans le génome. Toutes les cellules dérivées de cet oocyte contiendront le transgène dans leur ADN. 3. Implantation de l'embryon chez une souris mère porteuse 4. Confirmation de la présence du transgène chez les nouveaux nés 5. Analyse du phénotype des souris transgéniques afin de déterminer le rôle du gène d'intérêt.

Question 26

Quels sont les avantages et incovénients d'une production de souris transgénique non ciblée ?

Answer 26

Avantages : Rapide, toutes les cellules dérivées d'un même oocyte expriment le même transgène Désavantages : Surexpression excessive possible. Le transgène peut s'intégrer dans une région génomique critique = mutations léthales Le transgène peut s'intégrer dans une région transcriptionnellement silencieuse, rendant son expression inactive.

Question 27

Expliquez les étaoes d'une approche de ciblage génétique pour la production de souris transgéniques.

Answer 27

1. Construction d'une molécule d'ADN conçue pour se recombiner avec une région précise du génome 2. Introduction d'ADN dans des cellules ES 3. Recombinaison homologue et inégration de l'ADN 4. Injction des cellules ES modifiées dans un blastocyste 5. Implantation du blastocyste dans une souris mère porteuse. 6. Analyse des nouveau-nés chimériques 7. Croisement des souris chimériques et analyse

Question 28

Quels sont les avantages et inconvénients de la production d'une souris transgénique par ciblage génétique ?

Answer 28

Avantages : Modification précise, évite intégration aléatoire Désavantages : Long, couteux, incertain, nécessite plusieurs générations de croisements.

Question 29

Expliquez le principe de la sélection positive/négative lors du ciblage génétique.

Answer 29

1. Construire vecteur de ciblage ayant : Gène de résistance à la néomycine inséré dans le gène X ET gène HSV-thymidine kinase, utilisé comme marqueur négatif à l'extrémité du vecteur 2. Introduction de l'ADN du vecteur dans la cellule ES. 2 scénarios possibles : a) Recombinaison homologue : Insertion de neo au locus X, perte du gène HSV-tk. Suppression partielle de l'expression du gène X et les cellules sont résistantes au G418 et à FIAU b) Insertion aléatoire : Conservation de neo et HSV-tk. Cell résistantes au G418, mais éliminées par la FIAU (on veut pas ça) 3. Sélection des cellules modifiées : Survivent à G418 ET FIAU

Question 30

Expliquez comment on peut utiliser CRISPR-Cas9 pour le ciblage génétique.

Answer 30

La nucléase Cas9 induit une cassure DB dans l'ADN et l'ARNg dirige Cas9 vers une séquence cible spécifique du génome. Souris KO : Cassure réparée par NHEJ, entraînant l'introduction d'insertion ou de délétions. Réparation dirigée par homologie HDR permet d'introduire un gabarit d'ADN donneur pour réparer la cassure de manière précise et d'introduire une modification génétique définie.

Question 31

Comment sont produites les souris cKO ?

Answer 31

En utilisant le système Cre-loxP. Une première souris transgénique est générée avec des sites LoxP insérés dans des régions non codantes pour préserver l'expression normale. Cette souris est ensuite croisée avec une autre exprimant la recombinase Cre. Chez la descendance, l'expression de Cre est restreinte au tissu ciblé. Cre reconnaît les sites loxP et induit la délétion du gène floxé uniquement dans ce tissus. Dans les autres tissus, le gène reste intact

Question 32

Expliquez le modèle des greffes.

Answer 32

Tumeurs générées par transplantation de cellules provenant de lignées cellulaire déjà établies ou de tumeurs direcyement chez la souris.

Question 33

Quels sont les avantages et inconvénients d'utiliser les greffes chez la souris ?

Answer 33

Avantages : Permet étude de nombreux types de cancers, technique simple, nécessite pas de développement de souris transgéniques et les conditions expérimentales sont facilement reproductibles. Inconvénients : Les souris doivent parfois être immunodéficientes. Le microenvironnement peut différer de celui chez l'humain.

Question 34

Quelle est la différence entre allogreffe et xénogreffe ?

Answer 34

Allogreffe : Transplantations entre même espèce Xénogreffe : Transplantation entre espèces différentes.

Question 35

Quelles sont les différences entre CDX et PDX ?

Answer 35

CDX : Cellules proviennent de lignées cellulaires d'origine humaine. Facile à utiliser. Permet pas de reproduire hétérogénéité tumorale observée chez les patients. PDX : Tissus transplanté proviennent de tumeurs primaires ou de métastases de patients. Préserve intéractions entre différents types cellulaires. permet ciblage de molécules thérapeutiques. Le taux de succès est variable et l'établissement de ces modèles est long