340 B IOLOGIE CELLULAIRE
bules, ce qui suggère un lien entre les deux et une
mise en place coordonnée. Cependant, les traitements ou drogues qui dépolymérisent totalement
le cytosquelette microtubulaire labile n’affectent
que peu les premiers, bien qu’ils subissent une certaine réorganisation. De même, pendant la mitose,
alors que tous les microtubules cellulaires se sont
réorganisés et sont momentanément impliqués
dans la construction des asters et du fuseau, les
filaments intermédiaires persistent en formant une
cage autour de celui-ci. On ne connaît pas de
drogue ou d’agent physique susceptible de dépolymériser in vivo ou in vitro les filaments intermédiaires. Nous verrons plus loin que ces derniers
peuvent contribuer à former des édifices de grande
dimension, d’une résistance mécanique élevée et
d’une stabilité chimique à toute épreuve, en particulier ceux formés de kératines chez les Vertébrés.
Dans ce cas, les liaisons faibles qui organisent
essentiellement ces édifices sont renforcées par des
liaisons covalentes entre monomères.
3. FONCTIONS
DU CYTOSQUELETTE
ET DES STRUCTURES ASSOCIÉES
3.1. Structures stables et instables.
Notion de centre organisateur
Les réseaux du cytosquelette des cellules animales, ainsi que les structures spécialisées constituées des mêmes éléments, remplissent un grand
nombre de fonctions qui se résument en trois catégories : 1) l’architecture interne et la forme cellulaire, 2) la dynamique interne, et 3) les mouvements
cellulaires. Ces fonctions apparemment contradictoires peuvent cependant être assurées par des éléments d’un même réseau ; on rencontre, par
exemple, des microtubules et des microfilaments à
la fois dans des édifices stables ou d’autres qui
sont très dynamiques. Cette dualité est liée à la
présence de protéines associées qui modulent
l’activité des éléments structuraux de base. En
revanche, les fonctions des réseaux de filaments
intermédiaires sont toujours de type architectural.
In vivo, la polymérisation des microtubules met
en jeu des hétérodimères αβ présents dans le hyaloplasme, mais elle ne se fait pas de manière bidirectionnelle, contrairement à ce qui se passe in
vitro. Elle a lieu dans des régions bien spécifiques
qui servent d’amorces et initient un processus de
polymérisation orientée : on parle alors de centres
organisateurs ; il s’agit essentiellement des centrosomes et des corpuscules basaux des cils, dont les
mécanismes d’initiation sont très différents. Une
tubuline particulière, peu abondante, a été mise en
évidence au sein de ces structures : la tubuline γ .
Son rôle dans la nucléation des microtubules a été
démontré aussi bien in vitro que in vivo, sous la
forme de complexes en anneau (rassemblant 10 à
15 molécules) qui se lient aux dimères αβ. Au sein
des cellules, il semble donc que les microtubules
aient toujours une extrémité (–) bloquée. De
même, nous verrons que certains points de la
membrane plasmique (points de contact focaux),
fonctionnent sans doute comme des centres organisateurs pour les microfilaments, au niveau de
leur extrémité (+), dans les cellules en mouvement.
3.2. Utilisation des anticorps monoclonaux
pour l’étude du cytosquelette
Une approche très efficace de l’organisation et
des rapports structure/fonction au sein du cytosquelette consiste à construire une collection d’anticorps spécifiques dirigés contre tous les
polypeptides caractéristiques des structures étudiées ; il s’agit de la technique dite des anticorps
monoclonaux (voir encart suivant). Celle-ci constitue un développement de la méthode classique
d’obtention des anticorps polyclonaux, dont nous
rappelons les principales lignes. Lorsqu’un antigène donné (protéine, polysaccharide…) est injecté
de façon répétée chez une souris, un lapin ou une
chèvre, des anticorps sont obtenus contre celui-ci ;
ils constituent un mélange hétérogène de molécules (anticorps polyclonal), car plusieurs sortes
de lymphocytes B, produisant chacun un seul type
d’anticorps, ont été stimulées chez l’animal par
des épitopes différents du même antigène et ont
été à l’origine d’un clone. Un anticorps monoclonal est défini comme la population homogène de
molécules sécrétées par un clone de lymphocytes B
donné. Ces lymphocytes normaux ne poussent pas
indéfiniment en culture et, de toute manière, il est
impossible de les séparer les uns des autres à partir
du sang prélevé chez l’animal pour obtenir éventuellement un anticorps pur.
De façon générale, les anticorps servent de
sonde pour localiser un antigène donné dans des
bules, ce qui suggère un lien entre les deux et une
mise en place coordonnée. Cependant, les traitements ou drogues qui dépolymérisent totalement
le cytosquelette microtubulaire labile n’affectent
que peu les premiers, bien qu’ils subissent une certaine réorganisation. De même, pendant la mitose,
alors que tous les microtubules cellulaires se sont
réorganisés et sont momentanément impliqués
dans la construction des asters et du fuseau, les
filaments intermédiaires persistent en formant une
cage autour de celui-ci. On ne connaît pas de
drogue ou d’agent physique susceptible de dépolymériser in vivo ou in vitro les filaments intermédiaires. Nous verrons plus loin que ces derniers
peuvent contribuer à former des édifices de grande
dimension, d’une résistance mécanique élevée et
d’une stabilité chimique à toute épreuve, en particulier ceux formés de kératines chez les Vertébrés.
Dans ce cas, les liaisons faibles qui organisent
essentiellement ces édifices sont renforcées par des
liaisons covalentes entre monomères.
3. FONCTIONS
DU CYTOSQUELETTE
ET DES STRUCTURES ASSOCIÉES
3.1. Structures stables et instables.
Notion de centre organisateur
Les réseaux du cytosquelette des cellules animales, ainsi que les structures spécialisées constituées des mêmes éléments, remplissent un grand
nombre de fonctions qui se résument en trois catégories : 1) l’architecture interne et la forme cellulaire, 2) la dynamique interne, et 3) les mouvements
cellulaires. Ces fonctions apparemment contradictoires peuvent cependant être assurées par des éléments d’un même réseau ; on rencontre, par
exemple, des microtubules et des microfilaments à
la fois dans des édifices stables ou d’autres qui
sont très dynamiques. Cette dualité est liée à la
présence de protéines associées qui modulent
l’activité des éléments structuraux de base. En
revanche, les fonctions des réseaux de filaments
intermédiaires sont toujours de type architectural.
In vivo, la polymérisation des microtubules met
en jeu des hétérodimères αβ présents dans le hyaloplasme, mais elle ne se fait pas de manière bidirectionnelle, contrairement à ce qui se passe in
vitro. Elle a lieu dans des régions bien spécifiques
qui servent d’amorces et initient un processus de
polymérisation orientée : on parle alors de centres
organisateurs ; il s’agit essentiellement des centrosomes et des corpuscules basaux des cils, dont les
mécanismes d’initiation sont très différents. Une
tubuline particulière, peu abondante, a été mise en
évidence au sein de ces structures : la tubuline γ .
Son rôle dans la nucléation des microtubules a été
démontré aussi bien in vitro que in vivo, sous la
forme de complexes en anneau (rassemblant 10 à
15 molécules) qui se lient aux dimères αβ. Au sein
des cellules, il semble donc que les microtubules
aient toujours une extrémité (–) bloquée. De
même, nous verrons que certains points de la
membrane plasmique (points de contact focaux),
fonctionnent sans doute comme des centres organisateurs pour les microfilaments, au niveau de
leur extrémité (+), dans les cellules en mouvement.
3.2. Utilisation des anticorps monoclonaux
pour l’étude du cytosquelette
Une approche très efficace de l’organisation et
des rapports structure/fonction au sein du cytosquelette consiste à construire une collection d’anticorps spécifiques dirigés contre tous les
polypeptides caractéristiques des structures étudiées ; il s’agit de la technique dite des anticorps
monoclonaux (voir encart suivant). Celle-ci constitue un développement de la méthode classique
d’obtention des anticorps polyclonaux, dont nous
rappelons les principales lignes. Lorsqu’un antigène donné (protéine, polysaccharide…) est injecté
de façon répétée chez une souris, un lapin ou une
chèvre, des anticorps sont obtenus contre celui-ci ;
ils constituent un mélange hétérogène de molécules (anticorps polyclonal), car plusieurs sortes
de lymphocytes B, produisant chacun un seul type
d’anticorps, ont été stimulées chez l’animal par
des épitopes différents du même antigène et ont
été à l’origine d’un clone. Un anticorps monoclonal est défini comme la population homogène de
molécules sécrétées par un clone de lymphocytes B
donné. Ces lymphocytes normaux ne poussent pas
indéfiniment en culture et, de toute manière, il est
impossible de les séparer les uns des autres à partir
du sang prélevé chez l’animal pour obtenir éventuellement un anticorps pur.
De façon générale, les anticorps servent de
sonde pour localiser un antigène donné dans des