chapitre 11 La communication cellulaire 233
m Figure 11.1 Comment la communication
cellulaire déclenche-t-elle la fuite désespérée
de cette gazelle ?
ConCepts Clés
11.1 Les signaux externes sont convertis
en réponses à l’intérieur de la cellule
11.2 La réception : une molécule de signalisation
se lie à un récepteur protéique et en modifie
la forme
11.3 La transduction : des cascades d’interactions
moléculaires transmettent les signaux des
récepteurs aux molécules cibles intracellulaires
11.4 La réponse : la communication cellulaire aboutit
à la régulation des fonctions cytoplasmiques
ou de la transcription
11.5 L’apoptose intègre de nombreuses voies
de communication
11
La communication
cellulaire
IntroduCtIon
L’internet cellulaire
La gazelle de Thomson (Gazella thomsoni) que l’on voit à la
figure 11.1 fuit dans une tentative désespérée d’échapper au
guépard qui l’a prise en chasse. Son cœur bat plus rapidement,
sa respiration s’accélère et ses muscles fonctionnent à plein
régime. Ces modifications physiologiques font partie d’une
réaction « de lutte ou de fuite » régulée par les hormones que
libèrent les surrénales dans les moments de stress, comme
celui où la gazelle a décelé l’odeur du guépard. La communication hormonale ainsi que la réaction cellulaire et tissulaire
qui s’ensuit dans tout le corps de l’animal illustrent la façon
dont la communication de cellule à cellule permet aux billions
de cellules d’un organisme multicellulaire de se « parler » et de
coordonner leurs activités. La communication intercellulaire
est essentielle non seulement aux organismes multicellulaires
comme les gazelles ou les chênes, mais aussi à de nombreux
organismes unicellulaires.
En étudiant la façon dont les cellules émettent, captent et
interprètent les signaux, les biologistes ont découvert certains
mécanismes universels de régulation cellulaire qui constituent autant de preuves que toutes les formes de vie terrestre
sont reliées et découlent d’une évolution. En effet, le même
petit ensemble de mécanismes de communication cellulaire
s’observe encore et encore chez les diverses espèces, dans des
processus biologiques allant de l’action des hormones au
développement embryonnaire en passant par le cancer. Qu’ils
proviennent d’autres cellules ou de changements dans l’environnement physique, les signaux que reçoivent les cellules
prennent diverses formes, y compris celles de signaux lumineux ou tactiles. Cependant, les cellules communiquent entre
elles essentiellement par des signaux chimiques. Ainsi, la réaction de lutte ou de fuite de la gazelle de la figure 11.1 est
déclenchée par l’adrénaline, une molécule de signalisation.
Dans le présent chapitre, nous nous concentrerons sur les
mécanismes principaux par lesquels les cellules reçoivent et
traitent les signaux chimiques envoyés par d’autres cellules,
et sur la façon dont elles y répondent. Nous jetterons aussi un
coup d’œil sur l’apoptose, une forme de mort cellulaire programmée qui intègre de nombreuses voies de communication.
ConCept
11.1
Les signaux externes sont convertis
en réponses à l’intérieur de la cellule
Que dit une cellule qui « parle » à une cellule qui « écoute » ?
Comment cette dernière répond-elle au message ? Nous aborderons ces questions en nous penchant sur les microorganismes, car ceux-ci nous donnent un aperçu du rôle joué par
la communication cellulaire au cours de l’évolution de la vie
sur Terre.
L’évolution de la communication cellulaire
évolutIon
L’un des sujets de la « conversation » cellulaire
concerne l’activité sexuelle, du moins chez Saccharomyces
cerevisiae, une levure qui entre dans la fabrication du pain, du
m Figure 11.1 Comment la communication
cellulaire déclenche-t-elle la fuite désespérée
de cette gazelle ?
ConCepts Clés
11.1 Les signaux externes sont convertis
en réponses à l’intérieur de la cellule
11.2 La réception : une molécule de signalisation
se lie à un récepteur protéique et en modifie
la forme
11.3 La transduction : des cascades d’interactions
moléculaires transmettent les signaux des
récepteurs aux molécules cibles intracellulaires
11.4 La réponse : la communication cellulaire aboutit
à la régulation des fonctions cytoplasmiques
ou de la transcription
11.5 L’apoptose intègre de nombreuses voies
de communication
11
La communication
cellulaire
IntroduCtIon
L’internet cellulaire
La gazelle de Thomson (Gazella thomsoni) que l’on voit à la
figure 11.1 fuit dans une tentative désespérée d’échapper au
guépard qui l’a prise en chasse. Son cœur bat plus rapidement,
sa respiration s’accélère et ses muscles fonctionnent à plein
régime. Ces modifications physiologiques font partie d’une
réaction « de lutte ou de fuite » régulée par les hormones que
libèrent les surrénales dans les moments de stress, comme
celui où la gazelle a décelé l’odeur du guépard. La communication hormonale ainsi que la réaction cellulaire et tissulaire
qui s’ensuit dans tout le corps de l’animal illustrent la façon
dont la communication de cellule à cellule permet aux billions
de cellules d’un organisme multicellulaire de se « parler » et de
coordonner leurs activités. La communication intercellulaire
est essentielle non seulement aux organismes multicellulaires
comme les gazelles ou les chênes, mais aussi à de nombreux
organismes unicellulaires.
En étudiant la façon dont les cellules émettent, captent et
interprètent les signaux, les biologistes ont découvert certains
mécanismes universels de régulation cellulaire qui constituent autant de preuves que toutes les formes de vie terrestre
sont reliées et découlent d’une évolution. En effet, le même
petit ensemble de mécanismes de communication cellulaire
s’observe encore et encore chez les diverses espèces, dans des
processus biologiques allant de l’action des hormones au
développement embryonnaire en passant par le cancer. Qu’ils
proviennent d’autres cellules ou de changements dans l’environnement physique, les signaux que reçoivent les cellules
prennent diverses formes, y compris celles de signaux lumineux ou tactiles. Cependant, les cellules communiquent entre
elles essentiellement par des signaux chimiques. Ainsi, la réaction de lutte ou de fuite de la gazelle de la figure 11.1 est
déclenchée par l’adrénaline, une molécule de signalisation.
Dans le présent chapitre, nous nous concentrerons sur les
mécanismes principaux par lesquels les cellules reçoivent et
traitent les signaux chimiques envoyés par d’autres cellules,
et sur la façon dont elles y répondent. Nous jetterons aussi un
coup d’œil sur l’apoptose, une forme de mort cellulaire programmée qui intègre de nombreuses voies de communication.
ConCept
11.1
Les signaux externes sont convertis
en réponses à l’intérieur de la cellule
Que dit une cellule qui « parle » à une cellule qui « écoute » ?
Comment cette dernière répond-elle au message ? Nous aborderons ces questions en nous penchant sur les microorganismes, car ceux-ci nous donnent un aperçu du rôle joué par
la communication cellulaire au cours de l’évolution de la vie
sur Terre.
L’évolution de la communication cellulaire
évolutIon
L’un des sujets de la « conversation » cellulaire
concerne l’activité sexuelle, du moins chez Saccharomyces
cerevisiae, une levure qui entre dans la fabrication du pain, du