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La cellule [Sciences du vivant]
par Topsy Turvy Jeu 19 Mar 2020 - 9:51
The Inner Life of the Cell
Quelques mots d'introduction sur cette production de Harvard University :
Quatre versions proposées ici : courte ou longue, commentée ou pas.
Version courte avec musique et commentaire simplifié :
Overview of cell structure [3’18]
(HarvardX)
Version courte en musique sans commentaire :
The Inner Life of the Cell [3’12]
(XVIVO Scientific Animation)
Version longue avec musique et commentaires :
Inner Life of the Cell [7’57] (Full Version - Narrated)
(More Thinking)
Version longue en musique sans commentaires :
Inner Life Of A Cell - Full Version [7’59]
(Nicknamercho)
Présentation-transcription-traduction-explication des commentaires audio du film original de huit minutes
Résumé
Le film débute à l’intérieur d’une artériole (petit vaisseau sanguin apportant le sang aux tissus). Après un rapide panorama du contexte, la «caméra» se place dans l’espace extracellulaire entre un lymphocyte (globule blanc, cellule du sang servant aux défenses) et une cellule endothéliale de la paroi de l’artériole (l’endothélium est la couche de cellules qui forment le revêtement interne des vaisseaux). La «caméra» s’approche du feuillet externe de la membrane du lymphocyte, traverse la membrane, puis s’éloigne (d’abord en reculant) du feuillet interne de la membrane. Ensuite elle avance à travers une microvillosité du lymphocyte, jusqu’à se promener au milieu du cytoplasme de la cellule, où elle focalise sur quelques éléments et phénomènes, en particulier le cytosquelette, la synthèse de protéines et le mode d’adressage de celles-ci. En suivant l’exocytose (ouverture en surface) d’une vésicule pleine de protéines, la «caméra» ressort dans l’espace extracellulaire. A la fin, on voit le glissement du lymphocyte entre deux cellules endothéliales. Les processus observés dans ce film illustrent des réactions liées au recrutement de lymphocytes lors d’une inflammation.
Sous spoiler, le commentaire audio en français.
C'est long et c'est dense, mais c'est intéressant.
Quelques mots d'introduction sur cette production de Harvard University :
The Inner Life of the Cell est un court métrage d'animation de 8 minutes et demie réalisé par ordinateur et sorti en 2006. Il met en scène de nombreux mécanismes biologiques se produisant dans les globules blancs du corps humain.
Durant les enseignements de biologie, les professeurs ont souvent recours aux animations 3D pour exposer certains concepts à leurs étudiants. Dans le cas de The Inner Life of the Cell, les réalisateurs se sont focalisés plus sur l'aspect cinématique, à opposer à l'aspect académique.
David Bolinsky, ancien chef illustrateur médicale de Yale, John Liebler, directeur d'animation, et Mike Astrachan font partie des quelques créateurs de XVIVO, studio qui créa le film. Cette animation fut une commande du Département de Biologie Moléculaire et Cellulaire de Harvard.
La plupart des processus animés provient des résultats de Alain Viel, dont le travail de recherche a permis de décrire les processus à l'équipe de réalisation. Alain Viel est un directeur de recherche associé de premier cycle à l'université Harvard.
Le film nécessita quatorze mois de travail pour fournir huit minutes et demie d'animation. Il fut visionné pour la première fois par le grand public à la conférence SIGGRAPH de 2006 à Boston.
https://fr.wikipedia.org/wiki/The_Inner_Life_of_the_Cell
Quatre versions proposées ici : courte ou longue, commentée ou pas.
Version courte avec musique et commentaire simplifié :
Overview of cell structure [3’18]
(HarvardX)
Version courte en musique sans commentaire :
The Inner Life of the Cell [3’12]
(XVIVO Scientific Animation)
Version longue avec musique et commentaires :
Inner Life of the Cell [7’57] (Full Version - Narrated)
(More Thinking)
Version longue en musique sans commentaires :
Inner Life Of A Cell - Full Version [7’59]
(Nicknamercho)
Présentation-transcription-traduction-explication des commentaires audio du film original de huit minutes
Résumé
Le film débute à l’intérieur d’une artériole (petit vaisseau sanguin apportant le sang aux tissus). Après un rapide panorama du contexte, la «caméra» se place dans l’espace extracellulaire entre un lymphocyte (globule blanc, cellule du sang servant aux défenses) et une cellule endothéliale de la paroi de l’artériole (l’endothélium est la couche de cellules qui forment le revêtement interne des vaisseaux). La «caméra» s’approche du feuillet externe de la membrane du lymphocyte, traverse la membrane, puis s’éloigne (d’abord en reculant) du feuillet interne de la membrane. Ensuite elle avance à travers une microvillosité du lymphocyte, jusqu’à se promener au milieu du cytoplasme de la cellule, où elle focalise sur quelques éléments et phénomènes, en particulier le cytosquelette, la synthèse de protéines et le mode d’adressage de celles-ci. En suivant l’exocytose (ouverture en surface) d’une vésicule pleine de protéines, la «caméra» ressort dans l’espace extracellulaire. A la fin, on voit le glissement du lymphocyte entre deux cellules endothéliales. Les processus observés dans ce film illustrent des réactions liées au recrutement de lymphocytes lors d’une inflammation.
Sous spoiler, le commentaire audio en français.
C'est long et c'est dense, mais c'est intéressant.
- Texte du voice-over :
- «Alors que les globules rouges sont entraînés à grande vitesse par un puissant flux sanguin, les leucocytes roulent lentement sur les cellules endothéliales. Les protéines p-sélectines en surface des cellules endothéliales interagissent avec PSGL-1, une glycoprotéine sur les microvillosités des leucocytes. Les leucocytes, poussés par le flux sanguin, adhèrent et roulent sur les cellules endothéliales du fait que des interactions existantes sont cassées alors que de nouvelles sont formées. Ces interactions sont possibles parce que les longs domaines extracellulaires des deux protéines émergent de la matrice extracellulaire qui recouvre la surface des deux types de cellules.
Le feuillet externe de la bicouche lipidique est riche en sphyngolipides et en phosphatidylcholines. Des rafts (structures comme des radeaux) riches en sphyngolipides, surélevés au-dessus du reste du feuillet, rassemblent des protéines membranaires spécifiques. La rigidité des rafts est due à la juxtaposition serrée de molécules de cholestérols contre les chaînes rectilignes d’hydrocarbones des sphyngolipides. En dehors des rafts, les chaînes anguleuses d’hydrocarbones polyinsaturés et les concentrations abaissées de cholestérol ont pour conséquence une fluidité accrue.
Sur les sites d’inflammation, les cytokines (molécules jouant le rôle de médiateurs cellulaires, donc de messagers chimiques), sécrétées et liées aux protéoglycanes héparanes sulfates (sortes de glycoprotéines riches en sucres ->95%) des cellules endothéliales, sont présentées aux récepteurs à sept domaines transmembranaires (des protéines transmembranaires) des leucocytes. La liaison stimule les leucocytes et enclenche une cascade intracellulaire de réactions de signalisation.
Le feuillet interne de la bicouche est d’une composition très différente de celle du feuillet externe. Alors que quelques protéines traversent la membrane, d’autres sont soit ancrées au feuillet interne par des chaînes d’acides gras attachées de manière covalente, soit assemblées par des liaisons non covalentes avec des protéines de la membrane. Les associations de protéines liées à la membrane sont déterminantes pour la transmission de signaux à travers la membrane plasmique. En-dessous de la bicouche lipidique, les tétramères de spectrines (protéines fibreuses des cellules du sang), arrangées en réseau hexagonal, sont ancrées par des protéines membranaires. Ce réseau forme un squelette de membrane qui contribue à la stabilité de la membrane ainsi qu’à la répartition des protéines membranaires. Le cytosquelette est formé d’un réseau de protéines filamenteuses qui sont responsables de l’organisation particulière des composants du cytosol. A l’intérieur des microvillosités, des filaments d’actine (microfilaments) forment des faisceaux parallèles serrés qui sont stabilisés par des protéines de pontage (les liant les uns aux autres), alors que, plus profondément dans le cytosol, le réseau d’actine adopte une structure sous forme de gel, stabilisée par diverses protéines liant l’actine. Les filaments, stabilisés depuis leur extrémité négative par un complexe de protéines, croissent à partir de la membrane plasmique par l’addition de monomères d’actine sur leur extrémité positive. Le réseau d’actine est une structure très dynamique, avec une polymérisation et un désassemblage directionnels en continu. Les protéines de sectionnement induisent des cassures sur les filaments et conduisent à la formation de courts fragments qui rapidement dépolymérisent ou donnent naissance à de nouveaux filaments.
Le cytosquelette inclut un réseau de microtubules créés par l’association latérale de protofilaments, formés par la polymérisation de dimères de tubulines. Alors que l’extrémité positive de quelques microtubules s’étend en direction de la membrane plasmique, des protéines stabilisent la conformation incurvée des protofilaments d’autres microtubules, ce qui cause la rapide dépolymérisation de ceux-ci à partir de leur extrémité positive. Les microtubules fournissent les voies le long desquelles les vésicules délimitées par des membranes voyagent en direction de et à partir de la membrane plasmique. Le mouvement directionnel de ces vésicules «cargo» est dû à une famille de protéines «moteurs» liant les vésicules et les microtubules. Les organelles délimitées par des membranes comme les mitochondries sont enserrées de manière lâche par le cytosquelette. Les mitochondries changent continuellement de forme et leur orientation est grossièrement dictée par leurs interactions avec les microtubules. Tous les microtubules trouvent leur origine dans le centrosome, une structure fibreuse ponctuelle (localisée en un point unique) contenant deux centrioles orthogonaux et localisée à proximité du noyau cellulaire.
Des pores dans l’enveloppe nucléaire permettent l’importation de molécules contenant de l’ARN messager et des protéines dans le cytosol. Ici, des ribosomes libres traduisent les molécules d’ARNm en protéines. Quelques unes de ces protéines vont rester dans le cytosol. D’autres vont s’associer avec des protéines spécialisées du cytosol et être importées dans les mitochondries ou dans d’autres organelles. La synthèse des protéines qui seront sécrétées par la cellule ou intégrées à sa membrane est initiée par des ribosomes libres, qui ensuite se lient à des protéines de translocation à la surface du réticulum endoplasmique. Les protéines naissantes passent alors à travers un pore aqueux dans le canal de translocation. Les protéines de sécrétion s’accumulent dans la lumière (l’intérieur) du réticulum endoplasmique, alors que les protéines transmembranires se retrouvent insérées dans la membrane du réticulum endoplasmique. Les protéines sont transportées depuis le réticulum endoplasmique en direction de l’appareil de Golgi par des vésicules voyageant le long de microtubules.
La glycosylation des protéines (addition de glucides), initiée dans le réticulum endoplasmique, est achevée dans la lumière de l’appareil de Golgi. Les protéines complètement glycosylées sont transportées de l’appareil de Golgi vers la membrane plasmique. Quand une vésicule fusionne avec la membrane plasmique, les protéines contenues dans la lumière de la vésicule sont sécrétées et les protéines insérées dans la membrane de la vésicule diffusent dans la membrane cellulaire. [Rappel du début de l’histoire:] Sur les sites d’inflammation, les cytokines sécrétées par les cellules endothéliales se lient aux domaines extracellulaires de récepteurs membranaires couplés à des protéines G (ici appartenant aux lymphocytes). [Ce qui suit a eu lieu sans que tout ait été illustré:] Cette liaison provoque un changement de conformation de la portion cytosolique du récepteur, et l’activation conséquente de la sous-unité de la protéine G. L’activation de la sous-unité de la protéine G enclenche une cascade d’activations de protéines, qui à leur tour conduisent à l’activation et au regroupement d’intégrines dans des rafts lipidiques. [Suite de l’histoire:] Un changement spectaculaire de conformation (donc de forme) a lieu dans le domaine extracellulaire des intégrines activées. Cela permet alors leur interaction avec les protéines ICAM exposées à la surface des cellules endothéliales. Ces fortes interactions immobilisent les leucocytes roulant sur le lieu de l’inflammation. Des événements de signalisations supplémentaires conduisent à une réorganisation profonde du cytosquelette, ce qui résulte en l’étalement d’un côté du leucocyte. Le côté aplati du leucocyte s’insère entre les cellules endothéliales et le leucocyte migre à travers la paroi du vaisseau sanguin pour entrer dans l’espace interstitiel du tissu enflammé.
Roulement, activation, adhésion et migration transendothéliale sont les quatre étapes du processus appelé extravasation des leucocytes (c’est-à-dire la migration des globules blancs de la lumière des vaisseaux sanguins vers les tissus).»
1) PSGL-1 est l’acromyne de P-selectin glycoprotein ligand-1, une glycoprotéine qui se lie à la p-sélectine.
2) Plus connue sous le nom de lécithine (ex: la lécithine de soja). On la trouve aussi comme constituant de la bile qui émulsionne les graisses. La lécithine est abondante dans le cerveau (~30% du poids sec).
3) Directionnels car polymérisant sur l’extrémité + (active) et dépolymérisant depuis l’extrémité - (peu active).
4) Les intégrines sont des récepteurs d'adhésion cellulaire, c'est-à-dire des protéines transmembranaires dont l'une des extrémités interagit avec les matières situées à l'extérieur de la cellule, alors que l'autre extrémité interagit avec des constituants intracellulaires.
5) ICAM est l’acronyme de inter-cellular adhesion molecules, molécules d’adhésion intercellulaire
Topsy Turvy- Messages : 8367
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La cellule [Sciences du vivant]
par Topsy Turvy Jeu 19 Mar 2020 - 11:45
Parce que je viens de le préciser ailleurs à cause d'une erreur dans une vidéo didactique, je le mets ici aussi (autant que ça serve) :
La cellule eucaryopte (la cellule avec noyau), c'est celle qui constitue aujourd'hui les organismes des protista, fungi, plantae et animalia.
Cette cellule résulte à l'origine de l'intégration/colonisation symbiotique de cellules procaryotes. Celles-ci sont, comme leur nom l'indique, les cellules sans noyau (pro=avant et caryo=noyau), et sans organites non plus, qui constituent aujourd'hui les bactéries et archea.
Les mitochondries et les chloroplastes résultent d'une telle intégration, avec une partie de leur ADN qui a été transféré au noyau de la cellule, le reste qui est encore dans l'organite. L'organite et le reste de la cellule bénéficient l'un de l'autre.
Le noyau de la cellule eucaryote, c'est juste le résultat d'une organisation de la cellules en compartiments, en l'occurrence par la mise en place d'une enveloppe protectrice autour de l'ADN et de ces accessoires (histones,...), à partir du reticulum endoplasmique.
La cellule eucaryopte (la cellule avec noyau), c'est celle qui constitue aujourd'hui les organismes des protista, fungi, plantae et animalia.
Cette cellule résulte à l'origine de l'intégration/colonisation symbiotique de cellules procaryotes. Celles-ci sont, comme leur nom l'indique, les cellules sans noyau (pro=avant et caryo=noyau), et sans organites non plus, qui constituent aujourd'hui les bactéries et archea.
Les mitochondries et les chloroplastes résultent d'une telle intégration, avec une partie de leur ADN qui a été transféré au noyau de la cellule, le reste qui est encore dans l'organite. L'organite et le reste de la cellule bénéficient l'un de l'autre.
Le noyau de la cellule eucaryote, c'est juste le résultat d'une organisation de la cellules en compartiments, en l'occurrence par la mise en place d'une enveloppe protectrice autour de l'ADN et de ces accessoires (histones,...), à partir du reticulum endoplasmique.
Topsy Turvy- Messages : 8367
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La cellule [Sciences du vivant]
par Topsy Turvy Jeu 10 Déc 2020 - 21:18
Je rebondis sur un chouette ancien message de Chunana sur Brèves de labo :
Chunàpart a écrit:Pour ceux qui aiment la biologie cellulaire :
[...]
https://www.zebrascrossing.net/t40683-breves-de-labo#1766046
![La cellule [Sciences du vivant] 123541631_2766008533665858_8064349375073453128_n.jpg?_nc_cat=1&ccb=2&_nc_sid=730e14&_nc_ohc=bvEB0Qm36oUAX8qFfJJ&_nc_ht=scontent-cdt1-1](https://scontent-cdt1-1.xx.fbcdn.net/v/t1.0-9/123541631_2766008533665858_8064349375073453128_n.jpg?_nc_cat=1&ccb=2&_nc_sid=730e14&_nc_ohc=bvEB0Qm36oUAX8qFfJJ&_nc_ht=scontent-cdt1-1.xx&oh=49bc231fd232db9e905d4b854610773f&oe=5FC74FBC)
L'image au réalisme d'une photo est une représentation didactique de haut niveau.
Je propose de jeter un coup d'oeil aux exploitations de l'image sur digizyme :
http://www.digizyme.com/cst_landscapes.html
De gauche à droite et de haut en bas, les images en gros plan présentent :
- une membrane cellulaire (milieux intracellulaire en bas et extracellulaire en haut)
- une zone d'adhésion de deux cellules
- une mitochondrie
- le transport de vésicules
- un pore nucléaire
- la synthèse de protéines.
On peut cliquer sur le gros-plan puis promener la souris ou choisir un sujet en menu déroulant.
Au menu de la dernière image, il y a l'épigénétique, par exemple, pour donner une petite idée.
Topsy Turvy- Messages : 8367
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La cellule [Sciences du vivant]
par Topsy Turvy Sam 20 Fév 2021 - 18:20
Edit of wehi.tv's DNA animations.
Created for V&A exhibition "The Future Starts Here" 2018
No narration, Yes sound and text.
Topsy Turvy- Messages : 8367
Date d'inscription : 10/01/2020
Re: La cellule [Sciences du vivant]
par Topsy Turvy Mar 23 Mar 2021 - 9:56
Aurait pu aller dans Brèves de labo :
![La cellule [Sciences du vivant] Gr7](https://marlin-prod.literatumonline.com/cms/attachment/75e115d3-7cb6-4c7b-97f4-0d13d8d153c4/gr7.jpg)
La figure 7, par exemple :Trad rapide a écrit:Au-delà de la double hélice: diversité structurelle de l'ADN et PDB [Protein Data Bank]
Résumé
La détermination de la structure en double hélice de l'ADN en 1953 reste l'événement marquant dans le développement de la science biologique et biomédicale moderne. Cette structure a également été le point de départ de la détermination de quelque 2000 structures cristallines d'ADN au cours des 67 années suivantes. Leur diversité structurelle s'est étendue à la démonstration de la structure locale dépendante de la séquence dans l'ADN duplex, à la flexion de l'ADN dans les séquences courtes et longues et dans l'ADN enroulé autour du nucléosome, aux ADN duplex gauchers. Au-delà de la double hélice elle-même, dans des circonstances où les séquences d'ADN sont ou peuvent être induites à se dérouler à partir du duplex, une grande variété de topologies et de formes peut exister. Les structures quadruplex, basées sur des noyaux à quatre brins de quatuors G empilés, sont répandues mais non distribuées au hasard dans les génomes humains et autres, et peuvent jouer un rôle dans la transcription, la traduction et la réplication. Pourtant, des plis plus complexes peuvent donner des ADN avec des structures tertiaires étendues et une activité enzymatique / catalytique.
Le PDB est le dépositaire de toutes ces structures et la ressource où les structures peuvent être examinées et validées de manière critique, ainsi que comparées les unes aux autres afin de faciliter l'analyse des caractéristiques de la morphologie conformationnelle et de base.
Cette revue passera brièvement en revue les principales classes structurelles d'ADN et illustrera leur importance, ainsi que quelques exemples de la façon dont l'utilisation de la PDB, par exemple, l'exploration de données, a éclairé les concepts structurels de l'ADN.
Neidle S. Beyond the double helix: DNA structural diversity and the PDB. J Biol Chem. 2021 Mar 17:100553. https://doi.org/10.1016/j.jbc.2021.100553
Topsy Turvy- Messages : 8367
Date d'inscription : 10/01/2020
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