LE SYSTÈME IMMUNITAIRE

INTRODUCTION Système de protection contre éléments vivants étrangers But: Assurer l’intégrité de l’organisme 2 tâches successives: Identifier l’agresseur => Nécessité de discriminer le soi et le non-soi => fonction de reconnaissance Eliminer l’agresseur = Réponse

La diversité du monde antigénique Virus Champignons Vers Bactéries

Les 4 problèmes à résoudre Comment se construit le S.I.? => Le développement du S.I. Comment remplit-il sa fonction ? => Le S.I. en action Entre les mailles du filet immunitaire => Les agresseurs qui échappent au S.I. Quand le système déraille => Les dysfonctionnements du S.I.

I- L’acquisition de l’immunocompétence 1- L’ « immunopoïèse », une branche de l’hématopoïèse D’après fédération leucemie espoir

Idées-clefs Cellule souche hématopoïétique: pluripotence + autorenouvellement Lignées de différenciation A chaque nœud de différenciation, le micro-environnement (matrice et facteurs solubles) détermine la décision. Le choix d’une voie correspond à l’expression d’un facteur de transcription spécifique (Ikaros pour la lignée lymphoïde). -> Expériences: Construire une souris knock-out pour le gène Ikaros et étudier son phénotype cellulaire par cytométrie de flux

I- L’acquisition de l’immunocompétence I- L’acquisition de l’immunocompétence 2- La lymphopoïèse: Diversifier puis sélectionner a- Production d’un répertoire diversifié de récepteurs à l’antigène Un paradoxe génétique: Comment générer une infinité de protéines à partir d’un nombre limité de gènes? Beadle et Tatum: Un gène une protéine 25 000 gènes dans le génome humain Or, capacité de production d’une diversité « infinie » de BCR et TCR =>Théorie des réarrangements somatiques

I-2-a Principe 2 ou 3 « urnes » (loci) contenant n segments géniques Couper-coller = Réarrangement génique aléatoire entre 2 (ou 3) segments géniques prélevés dans chacune des urnes. Lois des probabilités: Div = Nbre sg urne A x Nbre sg urne B x (Nbre sg urne C) -> Expériences: Tonegawa, 1976

I-2-a Mise en évidence des réarrangements géniques dans la lignée B (Tonegawa, 1976) Principe: Southern Blot à partir d’ADN de cellules embryonnaires ou de clones de LB Cellules embryonnaires ADN en configuration germinale Clone B n°1 ADN réarrangés Clone B n°2 Site de coupure par ER Sonde radioactive

Mécanismes moléculaires des réarrangements géniques I-2-a Mécanismes moléculaires des réarrangements géniques Les recombinases = RAG-1 et RAG-2 Les séquences signal de recombinaison: RSS palindromiques RSS RSS ADN en configuration germinale RSS RSS ADN réarrangé Expériences: Construire une souris RAG knock-out et étudier son phénotype cellulaire par cytométrie de flux

Construire une souris knock-out pour un gène Fiche-expérience Construire une souris knock-out pour un gène Etape 1: Obtenir des cellules souches embryonnaires dans lesquelles la version sauvage du gène ciblé (X) a été remplacée par une version inactive et sélectionnable grâce à une recombinaison homologue. D’après Kuby, Ed Freeman

Construire une souris knock-out pour un gène Fiche-expérience Construire une souris knock-out pour un gène Etape 2: Produire des souris KO à partir des cellules ES portant la version inactivée du gène D’après l’IPBS

Fiche-expérience Déterminer les phénotypes d’une population cellulaire par cytométrie de flux CD4- CD8+ 25 % CD4+ CD8+ 25 % CD4- CD8- 40 % CD4+ CD8- 10 %

Application à notre expérience CD8 CD8 CD4 CD4 Souris normale Souris RAG KO Ganglion lymphatique Conclusion?

I-2-a Exemple de la lignée B: Réarrangements du gène codant pour la chaine légère d’Ig et synthèse de cette chaîne légère fonctionnelle Précurseur B LB immature