480 trOiSiÈMe partie La génétique
de pneumonie ou d’insuffisance hépatique, ou encore meurent
prématurément. Les scientifiques font valoir que même les
animaux clonés qui semblent normaux présentent probablement de légères anomalies.
Au cours des dernières années, nous avons commencé à
découvrir quelques raisons qui expliquent la faible efficacité
du clonage et la forte incidence des anomalies. Dans les noyaux
des cellules complètement différenciées, un petit sousgroupe
de gènes est activé et l’expression du reste est réprimée. Cette
régulation est souvent attribuable à des changements épigénétiques de la chromatine tels que l’acétylation des histones
ou la méthylation de l’ADN (voir la figure 18.7, p. 414). Au
cours de la procédure de transfert du noyau, un grand nombre
de ces changements doivent être inversés alors que le noyau
issu d’un animal donneur est à maturité. C’est ce qui permettra aux gènes d’être exprimés ou réprimés d’une façon qui
convienne aux premiers stades du développement embryonnaire. Les chercheurs ont remarqué que l’ADN des cellules
embryonnaires issues d’embryons clonés, comme celui des
cellules différenciées, renferme souvent plus de groupements
méthyle que l’ADN des cellules équivalentes issues d’embryons non clonés de la même espèce. Cette découverte porte
à croire que la reprogrammation des noyaux de l’organisme
donneur exige la restructuration de la chromatine et que
celleci serait incomplète au cours de la procédure de clonage.
Étant donné que la méthylation de l’ADN intervient dans
la régulation de l’expression génique, des groupements
méthyle mal situés dans l’ADN des noyaux de l’organisme
donneur pourraient entraver le mécanisme de l’expression
génique essentielle à un développement embryonnaire normal. En fait, il se peut que le succès d’une tentative de clonage dépende dans une large mesure de la possibilité que la
chromatine dans le noyau du donneur soit ou non artificiellement modifiée pour ressembler à celle de l’œuf nouvellement fécondé.
Les cellules souches animales
Le but principal du clonage d’embryons humains n’est pas la
reproduction, mais la production de cellules souches à des
fins thérapeutiques. Une cellule souche est une cellule relativement peu spécialisée qui continue à se diviser et, dans des
conditions appropriées, se différencie en cellules spécialisées
d’un ou de plusieurs types. Par conséquent, les cellules souches
ont la capacité à la fois de reconstituer leur propre population et de produire des cellules qui empruntent des voies de
différenciation spécifiques.
De nombreux jeunes embryons d’Animaux contiennent
des cellules souches capables de donner naissance à des cellules embryonnaires différenciées de n’importe quel type. On
peut isoler les cellules souches durant le stade de la blastula,
chez les animaux, et durant celui du blastocyste, qui est son
équivalent chez les humains (figure 20.21). En culture, ces
cellules souches embryonnaires (cellules SE) se reproduisent
indéfiniment ; de plus, selon les conditions de culture, on
peut les faire se différencier en une grande variété de cellules
spécialisées, notamment des ovules et des spermatozoïdes.
L’organisme adulte contient plusieurs variétés de cellules
souches qui remplacent au besoin les cellules spécialisées
autres que celles de la lignée germinale. Contrairement aux
cellules SE, les cellules souches adultes sont incapables de donner naissance à tous les types cellulaires dans les organismes,
bien qu’elles puissent en générer plusieurs. Par exemple, un
des types de cellules souches de la moelle osseuse rouge peut
produire tous les différents types de globules sanguins (voir
la figure 20.21) et un autre peut se différencier en os, en cartilage, en tissu adipeux, en muscle et en endothélium (paroi
des vaisseaux sanguins). Une autre découverte qui a récemment surpris le monde scientifique concerne l’existence dans
l’encéphale adulte de cellules souches continuant de produire certains types de neurones. Par ailleurs, des chercheurs
ont fait état dernièrement de la découverte de cellules souches dans la peau, les cheveux, les yeux et la pulpe dentaire.
Bien que les cellules souches se trouvent en très petit nombre
m Figure 20.21 L’utilisation des cellules souches. Les cellules souches
animales qui peuvent être isolées à partir de jeunes embryons ou de tissus
provenant d’un adulte, puis mises en culture, sont des cellules relativement
non différenciées, qui se reproduisent naturellement. Les cellules souches
embryonnaires sont plus faciles à mettre en culture que les cellules souches
adultes et peuvent théoriquement donner tous les types de cellules d’un
organisme. On ne comprend pas encore très bien l’assortiment de cellules
que peuvent donner les cellules souches adultes.
Embryon humain
au stade de blastocyste
(équivalent de la blastula
chez les Mammifères)
Cellules souches
embryonnaires
Moelle osseuse rouge
dans cet exemple
Cellules souches
issues d’un adulte
Mise en culture
des cellules souches
Cellules susceptibles
de générer tous les types
de cellules embryonnaires
Cellules susceptibles
de générer un
nombre limité
de types de cellules
Différentes
conditions
de culture
Différents types
de cellules
différenciées
Cellules
hépatiques
Neurones
Cellules sanguines
de pneumonie ou d’insuffisance hépatique, ou encore meurent
prématurément. Les scientifiques font valoir que même les
animaux clonés qui semblent normaux présentent probablement de légères anomalies.
Au cours des dernières années, nous avons commencé à
découvrir quelques raisons qui expliquent la faible efficacité
du clonage et la forte incidence des anomalies. Dans les noyaux
des cellules complètement différenciées, un petit sousgroupe
de gènes est activé et l’expression du reste est réprimée. Cette
régulation est souvent attribuable à des changements épigénétiques de la chromatine tels que l’acétylation des histones
ou la méthylation de l’ADN (voir la figure 18.7, p. 414). Au
cours de la procédure de transfert du noyau, un grand nombre
de ces changements doivent être inversés alors que le noyau
issu d’un animal donneur est à maturité. C’est ce qui permettra aux gènes d’être exprimés ou réprimés d’une façon qui
convienne aux premiers stades du développement embryonnaire. Les chercheurs ont remarqué que l’ADN des cellules
embryonnaires issues d’embryons clonés, comme celui des
cellules différenciées, renferme souvent plus de groupements
méthyle que l’ADN des cellules équivalentes issues d’embryons non clonés de la même espèce. Cette découverte porte
à croire que la reprogrammation des noyaux de l’organisme
donneur exige la restructuration de la chromatine et que
celleci serait incomplète au cours de la procédure de clonage.
Étant donné que la méthylation de l’ADN intervient dans
la régulation de l’expression génique, des groupements
méthyle mal situés dans l’ADN des noyaux de l’organisme
donneur pourraient entraver le mécanisme de l’expression
génique essentielle à un développement embryonnaire normal. En fait, il se peut que le succès d’une tentative de clonage dépende dans une large mesure de la possibilité que la
chromatine dans le noyau du donneur soit ou non artificiellement modifiée pour ressembler à celle de l’œuf nouvellement fécondé.
Les cellules souches animales
Le but principal du clonage d’embryons humains n’est pas la
reproduction, mais la production de cellules souches à des
fins thérapeutiques. Une cellule souche est une cellule relativement peu spécialisée qui continue à se diviser et, dans des
conditions appropriées, se différencie en cellules spécialisées
d’un ou de plusieurs types. Par conséquent, les cellules souches
ont la capacité à la fois de reconstituer leur propre population et de produire des cellules qui empruntent des voies de
différenciation spécifiques.
De nombreux jeunes embryons d’Animaux contiennent
des cellules souches capables de donner naissance à des cellules embryonnaires différenciées de n’importe quel type. On
peut isoler les cellules souches durant le stade de la blastula,
chez les animaux, et durant celui du blastocyste, qui est son
équivalent chez les humains (figure 20.21). En culture, ces
cellules souches embryonnaires (cellules SE) se reproduisent
indéfiniment ; de plus, selon les conditions de culture, on
peut les faire se différencier en une grande variété de cellules
spécialisées, notamment des ovules et des spermatozoïdes.
L’organisme adulte contient plusieurs variétés de cellules
souches qui remplacent au besoin les cellules spécialisées
autres que celles de la lignée germinale. Contrairement aux
cellules SE, les cellules souches adultes sont incapables de donner naissance à tous les types cellulaires dans les organismes,
bien qu’elles puissent en générer plusieurs. Par exemple, un
des types de cellules souches de la moelle osseuse rouge peut
produire tous les différents types de globules sanguins (voir
la figure 20.21) et un autre peut se différencier en os, en cartilage, en tissu adipeux, en muscle et en endothélium (paroi
des vaisseaux sanguins). Une autre découverte qui a récemment surpris le monde scientifique concerne l’existence dans
l’encéphale adulte de cellules souches continuant de produire certains types de neurones. Par ailleurs, des chercheurs
ont fait état dernièrement de la découverte de cellules souches dans la peau, les cheveux, les yeux et la pulpe dentaire.
Bien que les cellules souches se trouvent en très petit nombre
m Figure 20.21 L’utilisation des cellules souches. Les cellules souches
animales qui peuvent être isolées à partir de jeunes embryons ou de tissus
provenant d’un adulte, puis mises en culture, sont des cellules relativement
non différenciées, qui se reproduisent naturellement. Les cellules souches
embryonnaires sont plus faciles à mettre en culture que les cellules souches
adultes et peuvent théoriquement donner tous les types de cellules d’un
organisme. On ne comprend pas encore très bien l’assortiment de cellules
que peuvent donner les cellules souches adultes.
Embryon humain
au stade de blastocyste
(équivalent de la blastula
chez les Mammifères)
Cellules souches
embryonnaires
Moelle osseuse rouge
dans cet exemple
Cellules souches
issues d’un adulte
Mise en culture
des cellules souches
Cellules susceptibles
de générer tous les types
de cellules embryonnaires
Cellules susceptibles
de générer un
nombre limité
de types de cellules
Différentes
conditions
de culture
Différents types
de cellules
différenciées
Cellules
hépatiques
Neurones
Cellules sanguines