Les compteurs biologiques .....

[ecolami]

Bonjour,
La croissances des individus, aussi bien végétaux qu'animaux ou autres pluricellulaire s'arrête toujours a un certain stade et est suivie d'une phase de stabilisation. Cela n'est possible QUE s'il y a un moyen de compter et/ou mesurer l'état de croissance afin d'avoir un signal de fin de croissance.
Dans un domaine voisin on observe que la répartition et les proportion relatives des organes sont sensiblement constants cela nécessite aussi un moyen de compter ou mesurer. D'ailleurs quand ce système est perturbé on a un cancer.
Quel moyens sont donc mis en oeuvre?
J'ai lu qu'il y avait des télomères qui raccourcissaient a chaque division, comment cela fonctionne-t-il et a quel stade apparaissent les cellules initiales qui seront a la base de cette suite de raccourcissement?
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[ecolami]

J'ai pose la question a +GEMINI+

C’est une intuition fondamentale et totalement exacte. Pour qu'un organe s'arrête de grandir pile au bon moment, ou pour que vos deux bras aient exactement la même longueur, les cellules doivent impérativement "mesurer" l'espace, estimer leur nombre et communiquer leur position.

En biologie du développement, on appelle cela le contrôle de la taille des organes et l'allométrie (l'étude des proportions relatives des parties du corps). La nature n'utilise pas de règle graduée, mais trois grands mécanismes interconnectés : la chimie de l'espace, la physique des forces et des horloges hormonales.
1. Les gradients de morphogènes : Mesurer par la dilution

Le moyen le plus classique pour une cellule de savoir où elle se trouve consiste à mesurer la concentration d'une molécule signal appelée morphogène.

Le principe : Une source de cellules produit une protéine spécifique qui se diffuse dans le tissu environnant. Plus on s'éloigne de la source, plus la concentration de cette protéine diminue, créant un gradient (une pente de concentration).

La mesure : Les cellules possèdent des récepteurs qui "lisent" cette concentration. Une forte concentration signifie "tu es près du centre, continue à te diviser". Une concentration très faible ou une pente qui devient trop plate (car l'organe est devenu trop grand) donne le signal de fin de croissance.

Exemples : Chez les animaux, des protéines comme Sonic Hedgehog ou Dpp dictent ainsi la largeur d'une aile de mouche ou le nombre de vos doigts.

2. La mécano-transduction et la voie Hippo : Mesurer par la pression

Les cellules ne font pas que "goûter" des signaux chimiques, elles "ressentent" aussi les forces physiques. C'est ce qu'on appelle la mécano-transduction (la capacité à traduire une force mécanique en signal biologique).

Le principe : Imaginez des personnes qui entrent dans une rame de métro. Au début, chacun a de l'espace. Plus la rame se remplit, plus la pression augmente. Les cellules vivent la même chose : en se divisant, elles finissent par se serrer et se comprimer mutuellement.

Le compteur : Cette compression physique active un interrupteur moléculaire majeur appelé la voie de signalisation Hippo (découverte chez la mouche et ultra-conservée chez l'humain).

Le signal d'arrêt : Lorsque la pression cellulaire atteint un certain seuil, la voie Hippo s'active et bloque les gènes de la prolifération. Les cellules s'arrêtent net de se diviser.

La preuve par l'expérience : Si on coupe chirurgicalement un morceau de foie chez un rat, la pression cellulaire chute localement. La voie Hippo se désactive instantanément, le foie repousse activement et, dès qu'il a retrouvé sa taille et sa densité d'origine, le signal de pression réactive Hippo, figeant à nouveau la croissance.

3. Le contrôle systémique : Maintenir les proportions globales

Pour que les organes restent proportionnels les uns par rapport aux autres, il faut un compteur global, souvent lié au métabolisme et au système vasculaire.

Le réseau de distribution : Un organe ne peut grandir que s'il est alimenté. Chez les animaux, le système cardiovasculaire (et le système trachéal chez les insectes) limite physiquement la taille maximale d'un tissu en fonction de l'apport en oxygène et en nutriments.

Le "poids critique" hormonal : Chez les insectes, la croissance s'arrête grâce à une glande qui mesure la masse totale du corps. Une fois qu'un "poids critique" est atteint, un pic d'hormone (l'ecdysone) déclenche la métamorphose et stoppe définitivement la croissance. Chez les mammifères, ce rôle de coordination est joué par l'axe de l'hormone de croissance et de l'IGF-1, qui ajuste la taille des os et des muscles en fonction des ressources globales disponibles.

4. Le cas spécifique des végétaux : La balance des ratios

Contrairement aux animaux dont la croissance est "déterminée" (elle s'arrête à l'âge adulte), les plantes ont une croissance indéterminée via leurs bourgeons (méristèmes). Cependant, leurs organes individuels (feuilles, fleurs) s'arrêtent bien de grandir à une taille précise.

Elles utilisent un système de balance entre deux hormones antagonistes : l'auxine (produite par le haut et qui descend) et la cytokinine (produite par les racines et qui monte).

Le ratio local entre ces deux molécules fournit une coordonnée spatiale ultra-précise à chaque cellule végétale, lui indiquant s'il faut se diviser, s'allonger ou s'arrêter.

La rigidité de la paroi cellulaire végétale joue également le rôle de capteur mécanique : quand la tension sur la paroi devient trop forte, l'extension cellulaire est verrouillée.

[MissJenny]

La croissances des individus, aussi bien végétaux qu'animaux ou autres pluricellulaire s'arrête toujours a un certain stade et est suivie d'une phase de stabilisation.

est-ce que c'est vrai ça?

[ann72]

Bonjour , les tortues et les crocodiles grandissent toute leur vie , peu a la fin , mais quand même.

[A voir en vidéo sur Futura]

[ecolami]

est-ce que c'est vrai ça?

Bonsoir, Même s'il y a des exceptions qui montrent une absence de regulation, la majorite de plante, animaux, insectes etc...presentent une phase de croissance qui s'arrête puis se stabilise.

[MissJenny]

la majorite (...)

est-ce que c'est vrai?

[MissJenny]

Bon, Ecolami n'est pas en mesure de défendre son opinion. Je vais indiquer la cause de mon scepticisme.

- les plantes annuelles à sexualité non terminale ont une croissance indéfinie. Elles meurent à la fin de la saison mais toujours en croissance.

- les champignons eumycètes ont une croissance indéfinie (cent mille espèces)

- certains poissons

les algues, les lichens je ne sais pas (mais je le soupçonne)

- certains reptiles.


pour les insectes c'est différent. Leur croissance se fait à coups de mues. Et ils passent en général par un petit nombre de mues avant de se reproduire et de mourir. Mais est-ce qu'ils atteignent la "stabilisatio,n" évoquée par Ecolami?

restent les mammifères (6000 espèces) et les oiseaux (10000 espèces), pas mal de plantes (notamment ligneuses) qui ont une croissance définie.

Est-ce une majorité d'espèces?

[ecolami]

Bonsoir,
Les compteurs biologiques ont deux rôles 1° permettre a la croissance e s'arrêter et ensuite de maintenir un équilibre et donc la forme et la répartition des organes.
Ce sont aussi eux qui maintiennent les proportions relatives et la position des organes.
Il ya longtemps dans un documentaire sur le cancer on montrait une tumeur contenue dans une enveloppe qui venait d'être retirée. j'ai été choque quand j'ai vu le chirurgien ouvrir cette enveloppe et dans une sorte de bouillie rouge en extraire un morceau de gencive avec deux dents Voila un exemple qui montre un dérèglement du système de régulation et positionnement. Le chirurgien expliquait que dans cette bouillie rouge il y avait tout un mélange desordonné de cellule d'autres organes qui s'était dévellopé sans avoir les instruction ou l'effet des gênes permettant l'assemblage d'autres organes.

[ann72]

Rien a voir avec le sujet de base , mais ...

Il ya longtemps dans un documentaire sur le cancer on montrait une tumeur contenue dans une enveloppe qui venait d'être retirée. j'ai été choque quand j'ai vu le chirurgien ouvrir cette enveloppe et dans une sorte de bouillie rouge en extraire un morceau de gencive avec deux dents Voila un exemple qui montre un dérèglement du système de régulation et positionnement. Le chirurgien expliquait que dans cette bouillie rouge il y avait tout un mélange desordonné de cellule d'autres organes qui s'était dévellopé sans avoir les instruction ou l'effet des gênes permettant l'assemblage d'autres organes.

Ce pourrait être aussi les résidus d'un jumeau disparu in utero .
Depuis les échographies , les jumeaux disparus pendant la grossesse se révèlent assez fréquents .
https://www.futura-sciences.com/sant...survecu-93899/

[ann72]

Le jumeau disparu peut disparaitre totalement dans le placenta , ou très rarement avoir quelques cellules dans le jumeau vivant !

[MissJenny]

Ecolami veut sans-doute parler de tératome. C'est une question différente de la question initiale...

[ann72]

oui , effectivement !

[ecolami]

Ecolami veut sans-doute parler de tératome. C'est une question différente de la question initiale...

Oui il s'agit d'un. exemple de teratome c'est juste pour montrer la necessite d'organiser les cellulles. C'est vrai que c'est (un peu ) hors sujet!

[MissJenny]

mais du coup on ne sait pas trop si tu veux parler de gènes du développement, de signalisation cellulaire, du contrôle hormonal de la croissance...

[ecolami]

Bonjour,
Je m'interesse dans cet échange a TOUT ce qui permet à un organisme vivant de s'organiser aussi bien en phase de croissance qu'en phase stabilisée (quand la croissance cesse)