# data[].attributes.attachment_link.title
corrigé rédigé origine des chloroplastes

# data[].attributes.headline
pourquoi les antibiotiques tuent les bactéries et pas nos cellules ??

# data[].attributes.subject
pourquoi les antibiotiques tuent les bactéries et pas nos cellules ??

# data[].attributes.headline
Doc 2 : Dans les années 1940, la nature chimique du matériel génétique fait encore l'objet de recherches intensives. Dans ce contexte, Avery et Mac Leod réalisent les expériences ci-dessous. Leur protocole tire parti des progrès des cultures cellulaires in vitro et de la caractérisation de deux acides nucléiques : l'ADN dans les années 1930 et l'ARN au début des années 1940.

# data[].attributes.subject
Doc 2 : Dans les années 1940, la nature chimique du matériel génétique fait encore l'objet de recherches intensives. Dans ce contexte, Avery et Mac Leod réalisent les expériences ci-dessous. Leur protocole tire parti des progrès des cultures cellulaires in vitro et de la caractérisation de deux acides nucléiques : l'ADN dans les années 1930 et l'ARN au début des années 1940.

# data[].attributes.attachment_link.description
Une application pour aligner des séquences d'ADN ou d'acides aminés.

# data[].attributes.attachment_link.description
​​​Les chercheurs de l’Inserm développent les connaissances dans leur domaine de recherche et diffusent des résultats de recherche qui participent aux progrès thérapeutiques, à l’amélioration des systèmes de soins et de prévention ou à la production industrielle. Ils apportent aussi une aide à la dé…

# data[].attributes.attachment_link.title
La pertinence de la prescription des antibiotiques

# data[].attributes.attachment_link.title
S03-E05 - Patrice Courvalin - Résistance aux antibiotiques, une maladie émergente

# data[].attributes.attachment_link.title
Visualisation en temps réel du phénomène de conjugaison bactérienne

# data[].attributes.headline
théorie endosymbiotique par amoeba sisters

# data[].attributes.subject
théorie endosymbiotique par amoeba sisters

# data[].attributes.attachment_link.title
COURS DE TERMINALE SPÉCIALITÉ SVT : CHAP.3: LA COMPLEXIFICATION DES GÉNOMES -Bio Logique-

# data[].attributes.headline
pour aller plus loin : origine du placenta

# data[].attributes.subject
pour aller plus loin : origine du placenta

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Med Sci (Paris) 2011 ; 27 : 163-169

Les syncytines

Des protéines d'enveloppe rétrovirales capturées au profit du développement placentaire

Syncytins

Retroviral envelope genes captured for the benefit of placental development

Anne Dupressoir et Thierry Heidmann ¹*

¹ Unité des rétrovirus endogènes et éléments rétroïdes des eucaryotes supérieurs, UMR 8122 CNRS, Institut Gustave Roussy, 39, rue Camille Desmoulins, 94805 Villejuif, France

*dupresso@igr.fr

Résumé

Bien que l'infection par un rétrovirus ait généralement un effet délétère sur l'individu, la découverte de gènes de rétrovirus intégrés au génome depuis des millions d'années, et remplissant des fonctions physiologiques essentielles, révèle que ces éléments peuvent également jouer un rôle fondamental dans la biologie de leur hôte. Nous présentons ici l'exemple des syncytines, glycoprotéines d'enveloppe codées par des rétrovirus endogènes, capables d'induire la fusion cellulaire et nécessaires à la formation de l'architecture placentaire. Nous montrons que la capture de ces gènes s'est produite plusieurs fois au cours de l'évolution chez les mammifères euthériens et émettons l'hypothèse selon laquelle de tels événements auraient permis l'évolution, et éventuellement l'émergence, de la structure placentaire.

Abstract

In the past, germline infections by retroviruses have led to vertical transmission of "endogenized" retroviruses. Escaping genetic drift, some of the viral genes have been conserved until now because of beneficial effects on their host. Here we present the syncytin genes that encode envelope proteins from endogenous retroviruses. Syncytins have inherited fusogenic properties from their infectious ancestor and are specifically expressed in the placenta. Both properties have suggested their involvement in the formation of the syncytiotrophoblast, a multinucleated layer that mediates feto-maternal exchanges in the placenta. The capture of syncytin genes occurred on several independent occasions during evolution of mammals. Knock-out experiments of syncytins in the mouse definitively confirmed the role of these genes in placentation. Finally, a second function for syncytins, i.e. an immunosuppressive activity, could contribute to materno-fetal immune tolerance. This constitutes a remarkable example of convergent evolution where the properties of retroviral envelope genes are subverted to play a major physiological role.

© 2011 médecine/sciences - Inserm / SRMS
Rétrovirus endogènes et évolution des génomes

Au cours de l'évolution, les vertébrés ont été exposés à de multiples vagues d'infection par les rétrovirus. Par leur capacité remarquable à intégrer leur ADN dans le génome de la cellule cible, certains rétrovirus se sont insérés dans la lignée germinale de leur hôte. Ils ont ensuite été transmis verticalement de génération en génération, de façon mendélienne. Suite à de nombreux événements d'amplification, ces rétrovirus endogènes (ou ERV pour endogenous retroviruses) forment maintenant des familles multigéniques représentant une partie considérable du génome des vertébrés (8 à 10 % chez l'homme et la souris) [ 1]. Dans leur très grande majorité, ces provirus, qui ne sont pas soumis à une pression de sélection, ont été progressivement rendus inactifs par simple accumulation de mutations ou de délétions. De ce fait, parmi l'ensemble des copies d'une famille d'ERV, seuls quelques éléments sont restés infectieux ; c'est le cas notamment pour les familles KoRV ( koala retrovirus) du Koala [ 2], MLV ( murine leukemia virus) et MMTV ( mouse mammary tumor virus) endogènes de la souris [ 3] ou enJSRV ( endogenous jaagsiekte sheep retrovirus) de la brebis [ 4]. D'autres rares ERV n'ont conservé qu'une partie de leurs gènes viraux fonctionnels pendant plusieurs millions d'années après leur intégration. La préservation de ces gènes au cours de l'évolution suggère une pression de sélection opérée par l'hôte en raison d'un rôle bénéfique apporté par ces ERV. Un exemple particulièrement remarquable concerne la " capture " fonctionnelle du gène viral env. Ce gène, qui code la glycoprotéine d'enveloppe du rétrovirus, a été sélectionné pour son rôle physiologique majeur dans la placentation des mammifères euthériens.

Rôles de la protéine d'enveloppe rétrovirale : du cycle viral jusqu'à une fonction biologique cellulaire

La protéine d'enveloppe est essentielle à l'entrée du virus dans la cellule cible lors du cycle infectieux. Elle est composée de deux sous-unités associées à la surface de la cellule infectée puis embarquées dans le virion ayant bourgeonné à partir de la cellule infectée. Lors de l'infection, la sous-unité de surface (SU), située à l'extérieur du virion, se lie spécifiquement à un récepteur cellulaire à la surface de la cellule cible. Puis la sous-unité d'ancrage transmembranaire (TM) induit la fusion entre la membrane du virus et la membrane plasmique de la cellule cible grâce à un peptide de fusion (Figure 1A et 1B). La nucléocapside virale est alors libérée dans le cytoplasme de la cellule. Certaines glycoprotéines d'enveloppe " endogénéisées " ont conservé les propriétés des enveloppes infectieuses telles que la liaison à un récepteur, avec des conséquences physiologiques importantes pour les cellules ou les organismes les exprimant. Les gènes d'enveloppe Fv-4 ( Fv pour Friend virus susceptibility) et Rmcf ( resistance to MCF virus) chez la souris, et envJSRV chez le mouton, par exemple, confèrent une résistance à l'infection par des rétrovirus exogènes en interférant avec les récepteurs et en limitant la disponibilité de ceux-ci à la membrane [ 4, 5]. Par ailleurs, de même que certaines infections virales (VIH [virus d'immunodéficience humaine], rougeole) conduisent à la fusion des membranes des cellules infectées, des protéines d'enveloppe d'ERV, exprimées à la surface d'une cellule, sont capables d'induire la fusion avec une cellule partenaire qui exprime à sa surface le récepteur adéquat (Figure 1B). Ces fusions aboutissent à la formation d'une cellule géante multinucléée, appelée syncytium. Ces enveloppes fusiogènes ont été découvertes pour la première fois parmi des rétrovirus endogènes du génome humain.

Figure 1

Caractéristiques des syncytines-1 et -2, deux protéines d'enveloppe d'origine rétrovirale acquises par le génome primate. A. Représentation schématique de la protéine d'enveloppe rétrovirale, avec les deux sous-unités de surface (SU) et transmembranaire (TM), son peptide de fusion et son domaine immunosuppresseur (ISU). B. Conséquences de l'interaction entre un récepteur cellulaire et une protéine d'enveloppe présente à la surface d'un virion (cycle rétroviral infectieux) ou d'une cellule (expression par un rétrovirus intégré/introduction par transfection). C. Arbre phylogénétique de l'évolution des primates, les flèches indiquant la date d'acquisition des deux syncytines humaines. D. Fusion cellule-cellule médiée par le gène syncytine-1 ou -2 introduit par transfection dans des cellules humaines TE671 en culture. Les cellules ont été colorées par le May-Grünwald-Giemsa 48 heures après transfection.

Présence de gènes d'enveloppe codants dans le génome humain

Une recherche exhaustive de gènes d'enveloppe codants dans le génome humain n'a révélé que 18 protéines d'enveloppe putatives [ 6, 7]. Parmi celles ayant potentiellement une fonction, citons la protéine ERV-3, d'expression placentaire et codée par un gène proviral présent chez les Hominoïdae et les singes de l'Ancien Monde [ 8]. Cependant, la découverte d'un codon stop à l'état homozygote chez 1 % de la population humaine a exclu une fonction physiologique essentielle pour cette protéine [ 9]. L'attention s'est alors portée sur deux glycoprotéines d'enveloppe, l'une codée par un élément de la famille HERV-W ( human endogenous retrovirus-W) [ 10, 11], l'autre par un élément de la famille HERV-FRD [ 12]. Les deux gènes d'enveloppe sont exprimés spécifiquement dans le placenta et leur introduction dans des cellules en culture entraîne la formation de syncytia (Figure 1D), d'où leur appellation de syncytine-1 et syncytine-2. Les deux protéines interagissent avec des récepteurs distincts : le récepteur des rétrovirus de type D (RDR/ASCT-2, pour s odium-dependent neutral amino acid transporter type 2) pour la syncytine-1 [ 10] et une protéine transmembranaire MFSD2 ( major facilitator superfamily domain containing 2A) pour la syncytine-2 [ 13]. Des analyses génomiques comparatives ont révélé que la syncytine-1 est apparue dans le génome primate après la spéciation Hominoïdae/singes de l'Ancien Monde, il y a environ 25 millions d'années (Ma) [ 14]. La syncytine-2, plus ancienne, est codée par une séquence conservée chez tous les singes, hormis les prosimiens, depuis plus de 40 Ma (Figure 1C) [ 12]. Enfin, leur très faible taux de polymorphisme dans la population humaine [ 15] plaide en faveur d'une fonction physiologique essentielle. Les différentes caractéristiques de ces protéines d'enveloppe ont conduit à formuler l'hypothèse qu'elles serviraient à édifier un constituant essentiel du placenta, le syncytiotrophoblaste.

Développement placentaire humain

Le placenta est un organe transitoire dont la fonction première est d'assurer les échanges entre le fœtus et sa mère. Il est également le lieu d'une tolérance immunologique permettant le maintien du fœtus, porteur d'antigènes paternels, au sein de l'organisme maternel. Ce tissu d'origine fœtale est issu des cellules périphériques du blastocyste1, les trophoblastes. Ceux-ci font partie des rares cellules de l'organisme humain - avec les myoblastes, les macrophages et les ovocytes et spermatozoïdes - capables de fusion cellulaire. À partir du 6 e jour de gestation (J6), les trophoblastes fusionnent en un syncytiotrophoblaste plurinucléé extrêmement invasif permettant l'implantation de l'embryon dans la muqueuse utérine [ 16]. À partir de J15, se développent les villosités choriales, véritables unités fonctionnelles du placenta. Elles sont parcourues par des vaisseaux fœtaux et flottent dans l'espace intervilleux sanguin maternel ou s'ancrent dans l'utérus maternel (Figure 2A). Le syncytiotrophoblaste recouvre maintenant la surface externe des villosités flottantes. Il est formé de manière continue par la fusion des cytotrophoblastes mononucléés sous-jacents et éliminé régulièrement par apoptose dans la circulation sanguine maternelle. Ce tissu essentiel, en contact direct avec le sang maternel, assure des fonctions d'échange (O ₂, CO ₂, nutriments, etc.) entre la mère et le fœtus, de sécrétion d'hormones stéroïdiennes et d'hCG (hormone chorionique gonadotropique), de régulation de la réponse immune [ 17] ou encore de protection contre d'éventuels pathogènes [ 18]. Enfin, issus d'une deuxième voie de différenciation, des trophoblastes dits extravilleux, situés à la base des villosités ancrées, acquièrent un phénotype invasif qui les fait migrer dans la décidua utérine - où ils se différencient en cellules géantes - ainsi que dans les artères utérines où ils vont progressivement remplacer les cellules endothéliales [ 16] (Figure 2A).

Figure 2

Implication des syncytines-1 et -2 dans le développement placentaire humain. A. Schéma simplifié du développement placentaire humain au stade villeux (J18-terme) (modifié d'après [ 16]). B. Localisation de l'expression des syncytines-1 et -2 (expériences d'immunohistochimie réalisées sur coupes de placenta du 1 er trimestre [ 21, 37]) et du récepteur de la syncytine-2, MFSD2 (expériences d'hybridation in situ sur coupes de placenta du 3 e trimestre [ 13]), dans le placenta humain. C. Fusion de cellules trophoblastiques humaines en culture primaire après 72 heures de culture, suite à l'extinction de l'expression de la syncytine-2 par siARN [ 23]. Un marquage avec un anticorps anti-desmoplakine colore les membranes des cellules en vert, et une coloration à l'iodure de propidium marque les noyaux en rouge ; une zone de noyau dépourvue de membranes (pointillés) caractérise un syncytium.

Implication des syncytines dans le développement placentaire humain

L'implication des syncytines dans le développement placentaire a été suggérée par des études de localisation de leur expression in situ. La syncytine-1, exprimée de manière peu spécifique dans le placenta, est détectée dans tous les trophoblastes des lignages villeux (cytotrophoblastes et syncytiotrophoblaste) et extravilleux [ 19, 20] (Figure 2B). En revanche, la syncytine-2 est détectée dans une fraction des cytotrophoblastes des villosités [ 21] et son récepteur, MFSD2, est exprimé dans le syncytiotrophoblaste [ 13] (Figure 2B). L'expression très régulée des deux partenaires syncytine-2/MFSD2 dans des types cellulaires distincts, permettrait l'incorporation, par fusion, des cytotrophoblastes mononucléés dans le syncytiotrophoblaste adjacent, tout en évitant que les cytotrophoblastes ne fusionnent entre eux. Ce processus permettrait la croissance et le renouvellement du tissu syncytial tout au long de la grossesse [ 13]. Dans des modèles de différenciation spontanée de cytotrophoblastes établis en culture primaire, l'extinction de la syncytine-2 et, dans une moindre mesure, celle de la syncytine-1, par ajout d'oligonucléotides antisens ou par ARN interférence (siARN), diminuent fortement l'efficacité de fusion et la production d'hCG associée [ 22, 23] (Figure 2C). L'ensemble de ces données plaide en faveur d'un rôle majeur de la syncytine-2 (qui agit probablement en synergie avec la syncytine-1) dans la différenciation des cytotrophoblastes en syncytiotrophoblaste. Bien que d'autres facteurs aient été identifiés in vitro comme étant impliqués dans ce processus, tels que l'externalisation des phosphatidylsérines, la connexine 43, cadhérine 11, CD98, caspase 8 et ZO-1 ( zona occludens) [ 24, 25], les véritables effecteurs sont sans nul doute les syncytines, grâce à leurs propriétés fusiogènes. Notons qu'il n'existe pas de données sur l'implication éventuelle des syncytines dans la formation du syncytiotrophoblaste invasif des stades implantatoires précoces, l'accès à ces stades étant quasiment impossible chez l'homme. Par ailleurs, d'autres protéines d'enveloppe, appartenant à des provirus des familles HERV-V et HERV-Pb, sont également exprimées dans le placenta mais leur rôle éventuel dans la placentation reste à établir [ 26].

L'hypothèse a été faite qu'une perturbation de l'expression des syncytines pourrait être à l'origine de pathologies de la gestation associées à des défauts de formation du syncytiotrophoblaste (pré-éclampsie, retard de croissance intra-utérin, certains cas de mort embryonnaire précoce, placenta de fœtus atteints de trisomie 21, ou encore choriocarcinome) ou d'invasion extravilleuse. Les études conduites sur des placentas pathologiques font état d'une expression modifiée de l'une ou l'autre des syncytines [ 27, 28], mais l'implication causale des syncytines dans ces pathologies reste à déterminer.

Découverte des syncytines chez la souris : un rôle non équivoque dans la placentation

Les gènes codant les syncytines ont été recherchés chez la souris, première étape pour obtenir un modèle animal expérimental permettant d'étudier leur rôle. De manière remarquable, le séquençage complet du génome murin a révélé deux gènes d'enveloppes rétrovirales, nommés syncytine-A et -B, distincts des syncytines humaines mais partageant leurs caractéristiques [ 29] : ils sont exprimés dans le placenta, ont des propriétés fusiogènes, et sont conservés depuis leur intégration chez l'ancêtre des Muridae (rat, souris, hamster, campagnol et gerbille) il y a plus de 25 Ma. L'invalidation du gène codant la syncytine-A chez la souris a des conséquences radicales puisque les embryons homozygotes pour la délétion meurent in utero à mi-gestation [ 30]. L'architecture placentaire de ces embryons est perturbée, avec une accumulation de trophoblastes non fusionnés, et un défaut de fusion d'une des deux couches de syncytiotrophoblaste (Figure 3A, B), entraînant une diminution des échanges fœto-maternels, un retard de croissance puis la mort de l'embryon. Ces souris apportent la première démonstration d'un rôle essentiel des syncytines dans la placentation. Elles constituent également un modèle d'étude de l'implication de ces gènes dans les pathologies placentaires humaines associées à des défauts de fusion. L'obtention de souris invalidées pour le gène codant la syncytine-B devrait apporter des informations sur les rôles respectifs des deux gènes de syncytines qui diffèrent par leur spécificité de fusion [ 29] et qui pourraient agir indépendamment pour former les deux couches de syncytiotrophoblaste présentes chez les muridae (Figure 3A).

Des syncytines chez les autres mammifères

Les gènes codant les syncytines des primates et des rongeurs, bien que possédant des propriétés analogues, ne sont clairement pas des gènes orthologues - insérés au même emplacement dans le génome -, indiquant des événements de capture indépendants. De même, une cinquième syncytine, syncytine-ory1, distincte des quatre autres, a été identifiée dans une troisième branche des mammifères, les léporidae (tels que le lapin, le lièvre) [ 31] (Figure 4A). Cette enveloppe fusiogène, à expression placentaire, est conservée depuis plus de 12 Ma et partage son récepteur ASCT2 avec celui de la syncytine-1 humaine. Enfin, à ceci s'ajoute la mise en évidence très récente d'un gène de syncytine fonctionnel chez les carnivores (Cornelis et al., communication personnelle) qui ont divergé des euarchontoglires (primates, rongeurs, lagomorphes) il y a plus de 90 Ma (Figure 4A). Ceci prouve de manière non ambiguë que la cooptation de gènes d'enveloppe d'origine rétrovirale s'est produite indépendamment et de manière répétée durant l'évolution des mammifères. Elle aurait permis à plusieurs reprises l'émergence d'une barrière syncytiale placentaire, révélant un remarquable phénomène de convergence évolutive. De manière intéressante, l'anatomie comparée fait apparaître une grande diversité des structures placentaires d'une espèce à l'autre. Celles-ci diffèrent principalement par le degré d'invasion de l'utérus maternel par les trophoblastes recouvrant le blastocyste au moment de l'implantation et par la composition de l'interface fœto-maternelle qui en découle (Figure 4B). Dans le placenta de type épithélio-chorial (cheval, porc), le trophoblaste fœtal, non syncytial et non invasif, est simplement apposé à l'épithélium utérin intact. Dans les placentas de types synépithélio-chorial (ruminants), endothélio-chorial (carnivores) et hémo-chorial (humain, souris, lapin), le syncytiotrophoblaste fœtal invasif élimine une par une les différentes couches de tissu maternel, jusqu'à se trouver directement en contact avec le sang maternel (Figure 4B). Or la diversité des structures placentaires ne peut pas être prédite par la simple taxonomie des espèces et la manière dont elles ont évolué reste encore largement débattue [ 32]. Il sera donc particulièrement intéressant de déterminer dans quelle mesure la nature - degré de fusiogénicité, profil d'expression, identité du récepteur etc. - des syncytines capturées dans chaque espèce pourrait rendre compte de manière simple de la diversité des morphologies syncytiales observée.

Enfin, soulignons que l'importance de la capture de gènes dans la morphogenèse placentaire ne se limite pas aux gènes de syncytines. En effet, chez la brebis, des expériences d'injection in utero d'oligonucléotides antisens ont montré que les gènes d'enveloppe d'une famille d'ERV (enJSRV) sont impliqués dans la différenciation et la régulation de la croissance placentaires lors de l'implantation [ 33]. De même deux gènes, Peg10 ( paternally expressed gene 10) et Rtl1, conservés chez tous les mammifères euthériens et dérivés de l'insertion de rétrotransposons sushi-ichi2 à LTR ( long terminal repeat), contrôlent l'un le développement précoce et l'autre le développement tardif de la placentation (revue dans [ 34, 38]). Même si la fonction précise de ces gènes reste à établir, c'est la preuve que la capture de gènes issus de rétroéléments a probablement été un événement d'innovation majeur dans l'évolution du placenta.

Un rôle immunosuppresseur pour les syncytines ?

Il a été montré que les enveloppes de rétrovirus infectieux possèdent une activité immunosuppressive essentielle pour la propagation virale [ 35]. Or, les syncytines auraient conservé cette propriété de leur ancêtre infectieux, puisqu'au moins une d'entre elles, à la fois chez les primates (syncytine-2) et chez les rongeurs (syncytine-B), s'est avérée être immunosuppressive, dans des tests in vivo basés sur l'inhibition du rejet de tumeurs par le système immunitaire de la souris [ 36]. Cette activité est portée par un domaine spécifique (ISU pour immunosuppressive domain) de la sous-unité transmembranaire de l'enveloppe (Figure 1A), et un acide aminé critique pour cette fonction immunosuppressive a été identifié. Cette propriété des syncytines pourrait jouer un rôle dans l'établissement de la tolérance immunologique de la mère vis-à-vis de l'unité fœto-placentaire qui exprime des antigènes paternels histo-incompatibles. Elle pourrait même constituer la fonction première des syncytines, avant leur fonction de fusion. La possibilité de générer des souris exprimant une syncytine-B mutée qui a perdu sélectivement ses propriétés immunosuppressives mais garde intactes ses propriétés de fusion [ 36] permettra de tester expérimentalement cette hypothèse. Enfin, un scénario plus audacieux peut être envisagé, selon lequel l'émergence, il y a plus de 100 Ma, d'un placenta prototype chez un vertébré ovipare a bénéficié de la capture d'une enveloppe rétrovirale fondatrice dotée des capacités immunosuppressives de son ancêtre viral et qui aurait permis la prise de greffe des tissus fœtaux dans l'organisme maternel. Cette enveloppe ancestrale aurait ensuite été remplacée dans les différentes branches des mammifères, à la suite de l'infection par de nouveaux rétrovirus et de la capture des enveloppes rétrovirales que ces virus ont apportées et que l'on découvre maintenant à la faveur du séquençage des génomes.

Conflit d'intérêts

Les auteurs déclarent n'avoir aucun conflit d'intérêts concernant les données publiées dans cet article.

Remerciements

Nous remercions D. Evain-Brion et B. Barbeau pour la mise à disposition des photographies des Figures 2B et 2C, respectivement.

¹

Blastocyste : embryon au stade préimplantatoire, environ J5 chez l'homme, où l'on reconnaît une masse interne qui formera les tissus intraembryonnaires, et une couche cellulaire externe, destinée à former le trophoblaste.

²

Les rétrotransposons sushi-ichi sont représentatifs d'une famille de rétrotransposons détectés en de multiples copies dans le génome de poissons ( fugu fish fugu rubripes) (repris de [ 38]).

Références

1. Ribet D, Heidmann T. Formation et évolution des rétrovirus endogènes. Virologie 2010 ; 14 : 141-150. [Google Scholar]

2. Boeke JD, Stoye JP. Retrotransposons, endogenous retroviruses, and the evolution of retroelements. In : Coffin JM, Hughes SH, Varmus HE, eds. Retroviruses. New York : Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997 : 343-435. [Google Scholar]

3. Varela M, Spencer T, Palmarini M, Arnaud F. The special relationship between endogenous retroviruses and their host. Ann NY Acad Sci 2009 ; 1178 : 157-172. [Google Scholar]

4. Best S, Le Tissier PR, Stoye JP. Endogenous retroviruses and the evolution of resistance to retroviral infection. Trends Microbiol 1997 ; 313 : 313-318. [CrossRef] [Google Scholar]

5. De Parseval N, Heidmann T. Physiological knockout of the envelope gene of the single-copy ERV-3 human endogenous retrovirus in a fraction of the caucasian population. J Virol 1998 ; 72 : 3442-3445. [PubMed] [Google Scholar]

6. Mi S, Lee X, Li X, et al. Syncytin is a captive retroviral envelope protein involved in human placental morphogenesis. Nature 2000 ; 17 : 785-789. [Google Scholar]

7. Blaise S, de Parseval N, Bénit L, Heidmann T. Genomewide screening for fusogenic human endogenous retrovirus envelopes identifies syncytin 2, a gene conserved on primate evolution. Proc Natl Acad Sci USA 2003 ; 100 : 13013-13018. [CrossRef] [Google Scholar]

8. Alsat E, Malassine A, Tarrade A, et al. Le cytotrophoblaste humain, un casse-tête pour le biologiste. Med Sci (Paris) 1999 ; 15 : 1236-1243. [Google Scholar]

9. Le Bouteiller P, Tabiasco J. Immunologie de la grossesse : faits nouveaux. Med Sci (Paris) 2006 ; 22 : 745-750. [CrossRef] [EDP Sciences] [PubMed] [Google Scholar]

10. Pötgens AJG, Drewlo S, Kokozidou M, Kaufmann P. Syncytin: the major regulator of trophoblast fusion? Recent developments and hypotheses on its action. Human Reprod Update 2004 ; 10 : 487-496. [CrossRef] [Google Scholar]

11. Heidmann O, Vernochet C, Dupressoir A, Heidmann T. Identification of an endogenous retroviral envelope gene with fusogenic activity, placenta-specific expression in the rabbit: a new "syncytin" in a third order of mammals. Retrovirology 2009 ; 27 : 107. [CrossRef] [Google Scholar]

12. Malassiné A, Lavialle C, Frendo JL, et al. Syncytins in normal and pathological placentas. In: Lever AM, Jeang KT, Berkhout B, eds. Recent advances in human retroviruses: principles of replication and pathogenesis. Singapour : World Scientific Publishing Co, 2010. [Google Scholar]

13. Proudhon C, Bourc'his D. Évolution de l'empreinte parentale chez les mammifères Quelle ménagerie. Med Sci (Paris) 2010 ; 26 : 497-503. [CrossRef] [EDP Sciences] [PubMed] [Google Scholar]

Liste des figures

Figure 1

Caractéristiques des syncytines-1 et -2, deux protéines d'enveloppe d'origine rétrovirale acquises par le génome primate. A. Représentation schématique de la protéine d'enveloppe rétrovirale, avec les deux sous-unités de surface (SU) et transmembranaire (TM), son peptide de fusion et son domaine immunosuppresseur (ISU). B. Conséquences de l'interaction entre un récepteur cellulaire et une protéine d'enveloppe présente à la surface d'un virion (cycle rétroviral infectieux) ou d'une cellule (expression par un rétrovirus intégré/introduction par transfection). C. Arbre phylogénétique de l'évolution des primates, les flèches indiquant la date d'acquisition des deux syncytines humaines. D. Fusion cellule-cellule médiée par le gène syncytine-1 ou -2 introduit par transfection dans des cellules humaines TE671 en culture. Les cellules ont été colorées par le May-Grünwald-Giemsa 48 heures après transfection.

Dans le texte

Figure 2

Implication des syncytines-1 et -2 dans le développement placentaire humain. A. Schéma simplifié du développement placentaire humain au stade villeux (J18-terme) (modifié d'après [ 16]). B. Localisation de l'expression des syncytines-1 et -2 (expériences d'immunohistochimie réalisées sur coupes de placenta du 1 er trimestre [ 21, 37]) et du récepteur de la syncytine-2, MFSD2 (expériences d'hybridation in situ sur coupes de placenta du 3 e trimestre [ 13]), dans le placenta humain. C. Fusion de cellules trophoblastiques humaines en culture primaire après 72 heures de culture, suite à l'extinction de l'expression de la syncytine-2 par siARN [ 23]. Un marquage avec un anticorps anti-desmoplakine colore les membranes des cellules en vert, et une coloration à l'iodure de propidium marque les noyaux en rouge ; une zone de noyau dépourvue de membranes (pointillés) caractérise un syncytium.

Dans le texte

Current usage metrics About article metrics Return to article

Current usage metrics show cumulative count of Article Views (full-text article views including HTML views, PDF and ePub downloads, according to the available data) and Abstracts Views on Vision4Press platform.

Data correspond to usage on the plateform after 2015. The current usage metrics is available 48-96 hours after online publication and is updated daily on week days.

Initial download of the metrics may take a while.

# data[].attributes.attachment_link.title
Les syncytines - Des protéines d'enveloppe rétrovirales capturées au profit du développement placentaire | médecine/sciences

# data[].attributes.attachment_link.description
Med Sci (Paris) 2011 ; 27 : 163-169 Retroviral envelope genes captured for the benefit of placental development Anne Dupressoir et Thierry Heidmann 1 * 1 Unité des rétrovirus endogènes et éléments rétroïdes des eucaryotes supérieurs, UMR 8122 CNRS, Institut Gustave Roussy, 39, rue Camille Desmoulins, 94805 Villejuif, France * dupresso@igr.fr Résumé Bien que l'infection par un rétrovirus ait généralement un effet délétère sur l'individu, la découverte de gènes de rétrovirus intégrés au génome depuis des millions d'années, et remplissant des fonctions physiologiques essentielles, révèle que ces éléments peuvent également jouer un rôle fondamental dans la biologie de leur hôte.

# data[].attributes.headline
posez-vous les bonnes questions et prenez du recul ! on ne vous demande pas de paraphraser les documents pour remplir une copie double!

# data[].attributes.subject
posez-vous les bonnes questions et prenez du recul ! on ne vous demande pas de paraphraser les documents pour remplir une copie double!

# data[].attributes.headline
une question mêlant Pc SVT : acidification des océans et coraux

# data[].attributes.subject
une question mêlant Pc SVT : acidification des océans et coraux

# data[].attributes.headline
quiz analyse et compréhension de documents

# data[].attributes.subject
quiz analyse et compréhension de documents

# data[].attributes.attachment_link.title
Quizinière : création et partage d’exercices pédagogiques en ligne

# data[].attributes.attachment_link.description
Pour vos évaluations, créez des exercices en ligne simplement et gratuitement à l’aide de textes à trous, QCM, dessins, vidéos, sons, etc.

# data[].attributes.headline
comment a-t-on découvert les antibiotiques, comment cette découverte a t-elle révolutionné la médecine?

# data[].attributes.subject
comment a-t-on découvert les antibiotiques, comment cette découverte a t-elle révolutionné la médecine?

# data[].attributes.headline
que deviendraient les hommes si les antibiotiques étaient inefficaces ?

# data[].attributes.subject
que deviendraient les hommes si les antibiotiques étaient inefficaces ?

# data[].attributes.headline
y a t'il plus ce cellules eucaryotes que de procaryotes dans un organisme humain?

# data[].attributes.subject
y a t'il plus ce cellules eucaryotes que de procaryotes dans un organisme humain?

# data[].attributes.headline
à la fin de ce chapitre je dois savoir : 

# data[].attributes.subject
à la fin de ce chapitre je dois savoir : 

# data[].attributes.body
- définir le transfert horizontal de gène  et savoir comment cela a été découvert
- connaître les différents modes de transferts de gènes et des exemples concrets précis
- connaître quelques conséquences de ces transferts ( résistance aux AB, OGM, enrichissement des génomes..)
- savoir définir une endosymbiose et être capable de citer un exemple
- connaître la théorie endosymbiotique des organites et savoir la représenter avec des schémas simples
- que les endosymbioses sont source de diversification du génome , par transfert de gènes du symbiote vers le noyau de la cellule hôte eucaryote

# data[].attributes.headline
comment nos médicaments polluent l'environnement : étude sur la Meuse

# data[].attributes.subject
comment nos médicaments polluent l'environnement : étude sur la Meuse

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
En général, lorsqu'on ingère un médicament, il nous soigne. Mais des résidus sont généralement évacués dans nos urines et dans nos selles. Et ces résidus sont si petits qu'ils passent parfois à travers le réseau de filtrage des stations d'épuration. Ils se retrouvent alors dans nos sols et nos rivières, au risque d'affecter la biodiversité. Parmi les effets connus : la féminisation des poissons ou la modification de l'ADN des moules. Cette pollution est encore mal connue des chercheurs, car peu d'études ont été faites sur le sujet. Résultat : un nombre limité de mesures sont actuellement mises en place pour la limiter.

____

Au plus près du terrain, en France et dans le monde, partez à la rencontre de celles et ceux qui relèvent les défis environnementaux d'aujourd'hui. Plan B, le rendez-vous vidéo du Monde, tous les dimanches sur Facebook.

Sources :
La gestion des risques liés à la pollution médicamenteuse La contamination des milieux aquatiques par les substances pharmaceutiques Aquatic risks from human pharmaceuticals-modelling temporal trends of carbamazepine and ciprofloxacin at the global scale

# data[].attributes.attachment_link.title
Vidéo. Comment nos médicaments polluent les rivières

# data[].attributes.attachment_link.description
Vidéo - Lorsque nous prenons des médicaments, des résidus présents dans nos selles et nos urines terminent dans la nature et affectent la biodiversité.

# data[].attributes.headline
modifier des cellules souches embryonnaires : que dit la loi?

# data[].attributes.subject
modifier des cellules souches embryonnaires : que dit la loi?

# data[].attributes.headline
bioéthique : peut-on transférer un gène à un humain?

# data[].attributes.subject
bioéthique : peut-on transférer un gène à un humain?

# data[].attributes.headline
compléter le tableau de répartition des élèves dans chaque atelier

# data[].attributes.subject
compléter le tableau de répartition des élèves dans chaque atelier

# data[].attributes.attachment_link.title
Framacalc - tableur collaboratif en ligne

# data[].attributes.attachment_link.description
Une application pour aligner des séquences d'ADN ou d'acides aminés.

# data[].attributes.headline
activité 2 TP : origine du placenta et transfert de gène

# data[].attributes.subject
activité 2 TP : origine du placenta et transfert de gène

# data[].attributes.headline
galle du collet due à une infection par agrobacterium T

# data[].attributes.subject
galle du collet due à une infection par agrobacterium T

# data[].attributes.body
article pour la science : des gènes étrangers dans notre génome

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
ADN. Vous n'êtes pas entièrement humain, du moins en ce qui concerne le matériel génétique présent à l'intérieur de vos cellules, car celles-ci abriteraient des gènes provenant de bactéries et d'autres micro-organismes unicellulaires. C'est la conclusion d'une nouvelle étude publiée "L'arbre de la vie n'est donc pas l'arbre largement représenté avec des branches parfaitement ramifiées", affirme le biologiste Alastair Crisp de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni, l'un des auteurs de l'étude. " dans Genome Biology. En réalité, il ressemble davantage à un figuier étrangleur dont les racines sont enchevêtrées."

Un transfert horizontal de gènes

Comment avons-nous hérité des gènes d'autres organismes ? En fait, il existe deux manières de transférer des gènes : l'une nommée "verticale" et l'autre "horizontale". La première est largement connue : c'est la transmission des gènes parentaux à la descendance. La deuxième désigne un mouvement de gènes entre espèces différentes. Ce transfert horizontal était très connu chez les organismes unicellulaires, les bactéries par exemple. C'est ce processus qui permet à ces organismes de partager des gènes et ainsi une résistance aux antibiotiques. Mais l'existence d'un tel processus chez des organismes "plus complexes", comme les primates, est contestée. Tout comme l'intégration dans l'ADN humain de matériel génétique venant d'autres espèces. ESPÈCES. Alastair Crisp et ses collègues ont analysé les séquences du génome de 26 espèces animales : 12 de drosophiles, 4 de nématodes (des vers ronds microscopiques comme l'espèce Caenorhabditis) et 10 de primates. Ils ont étudié les alignements de gènes pour estimer s'ils étaient susceptibles d'être "étrangers" (provenant de bactéries, virus, plantes ou champignons), et aussi pour dater leur acquisition.

Au minimum 33 gènes issus d'autres organismes

Les drosophiles et les nématodes ont continué à acquérir des gènes étrangers lors de leur évolution, tandis que les primates en ont relativement peu gagné depuis leur ancêtre commun. Ces gènes sont impliqués dans le système immunitaire, le métabolisme, ou encore les activités anti-oxydantes. Les organismes susceptibles d'avoir transféré les gènes étaient des bactéries, des archées, des protistes (algues microscopiques par exemple), des plantes et des champignons microscopiques (voir schéma ci-dessous).

© Alastair Crisp / Genome Biology

La majorité des transferts horizontaux de gènes des primates étaient anciens et auraient eu lieu entre l'ancêtre commun des Chordés (dont les Vertébrés sont un sous-embranchement) et l'ancêtre commun des primates. "Je pense que cela montre que ce transfert horizontal de gènes n'est pas seulement utilisé par les micro-organismes, mais a joué un rôle dans l'évolution de nombreux animaux, peut-être même de tous les animaux", commente dans la revue Science Alastair Crisp.

HUMAIN. Et l'homme dans tout cela ? Les chercheurs ont trouvé au minimum 33 gènes acquis par transfert horizontal. Mais potentiellement... 145 ! Dont 17 avaient déjà été identifiés par des travaux précédents comme des gènes acquis potentiellement par des organismes unicellulaires. Reste aux chercheurs à déterminer le nombre exact de gènes acquis par ces micro-organismes ainsi que la chronologie exacte de ces échanges.

Les ancêtres de l'homme, présents dans ses gènes

Une analyse phylogénétique des gènes humains, publiée récemment dans PNAS, révèle le pourcentage du génome acquis par différents embranchements, à diverses moments de l'évolution. On retrouve la présence de gènes bactériens et d'eucaryotes (terme désignant des organismes ayant un noyau dans leurs cellules et qui regroupent notamment les protistes, les plantes et champignons microscopiques).

© Margaret McFall-Ngai / PNAS

# data[].attributes.attachment_link.title
Une centaine de nos gènes proviendrait d'autres organismes vivants - Sciences et Avenir

# data[].attributes.attachment_link.description
ADN. Vous n'êtes pas entièrement humain, du moins en ce qui concerne le matériel génétique présent à l'intérieur de vos cellules, car celles-ci abriteraient des gènes provenant de bactéries et d'autres micro-organismes unicellulaires.

# data[].attributes.attachment_link.title
transferts horizontaux de gènes et endosymbioses

# data[].attributes.attachment_link.description
The form transferts horizontaux de gènes et endosymbioses is no longer accepting responses. Try contacting the owner of the form if you think this is a mistake.

# data[].attributes.headline
 Le maïs, une chimère de trois lignées.  (b) une cellule de maïs en microscopie électronique à transmission, avec une mitochondrie (M) et le chloroplaste (C), deux bactéries endosymbiotiques qui sont maintenant aussi des organites ; A, amidon ; P, peroxysome ; PN, pore de l’enveloppe nucléaire ; VC, vacuole cellulaire (mitochondrie = 2 microns ; chloroplaste = 10 microns)  (c) arbre phylogénétique non raciné des trois domaines du vivant, réalisé à l’aide d’un gène de la petite sous-unité ribosomal . Les positions des trois génomes (nucléaire, mitochondrial et chloroplastique) contenus dans le maïs (Zea mays) sont indiquées — Synechococcus est une cyanobactérie 

# data[].attributes.subject
 Le maïs, une chimère de trois lignées.  (b) une cellule de maïs en microscopie électronique à transmission, avec une mitochondrie (M) et le chloroplaste (C), deux bactéries endosymbiotiques qui sont maintenant aussi des organites ; A, amidon ; P, peroxysome ; PN, pore de l’enveloppe nucléaire ; VC, vacuole cellulaire (mitochondrie = 2 microns ; chloroplaste = 10 microns)  (c) arbre phylogénétique non raciné des trois domaines du vivant, réalisé à l’aide d’un gène de la petite sous-unité ribosomal . Les positions des trois génomes (nucléaire, mitochondrial et chloroplastique) contenus dans le maïs (Zea mays) sont indiquées — Synechococcus est une cyanobactérie 

# data[].attributes.body
bactériocytes colorés en vert dans l'abdomen du puceron

# data[].attributes.headline
des maladies liées à l'ADN mitochondrial

# data[].attributes.subject
des maladies liées à l'ADN mitochondrial

# data[].attributes.headline
endosymbiose et production de champignons

# data[].attributes.subject
endosymbiose et production de champignons

# data[].attributes.body
problèmes liés à la survie du corail

# data[].attributes.headline
des transferts de gène pour l'industrie laitière : production de chymosine d'origine transgénique ou d'estomac de veau?

# data[].attributes.subject
des transferts de gène pour l'industrie laitière : production de chymosine d'origine transgénique ou d'estomac de veau?

# data[].attributes.body
vidéo sur l'origine des organites que sont mitochondries et chloroplastes

# data[].attributes.attachment_link.description
SOURCE: Singh-Cundy and Cain, Discover Biology, Fifth Edition, W. W. Norton & Co. Animation © 2012 W. W. Norton & Co. and Sumanas, Inc. KEYWORDS: Cellular organelles, evolution, mitochondria, chloroplasts, eukaryotic cells, prokaryotic cells, endosymbiosis

# data[].attributes.headline
utiliser les capacités d'une bactérie pour transporter des gènes dans des cellules végétales

# data[].attributes.subject
utiliser les capacités d'une bactérie pour transporter des gènes dans des cellules végétales

# data[].attributes.headline
de l'insuline humaine produite par des bactéries

# data[].attributes.subject
de l'insuline humaine produite par des bactéries

# data[].attributes.body
des bactéries résistantes aux antibiotiques

# data[].attributes.body
transfert vertical VS transfert horizontal

# data[].attributes.headline
modalités de transfert de gènes chez les bactéries

# data[].attributes.subject
modalités de transfert de gènes chez les bactéries

# data[].attributes.body
transfert horizontal d'information génétique et évolution

# data[].attributes.headline
doc 1 : l'expérience historique de Griffith

# data[].attributes.subject
doc 1 : l'expérience historique de Griffith