7.16: Différenciation cellulaire

Comment un organisme complexe tel qu’un humain se développe-t-il à partir d’une seule cellule ? Tout commence à partir d’un seul ovule fécondé qui donne naissance à un vaste éventail de types de cellules, telles que les cellules nerveuses, les cellules musculaires et les cellules épithéliales qui caractérisent l’adulte. Tout au long du développement et de l’âge adulte, la différenciation cellulaire conduit les cellules à assumer leur morphologie et leur physiologie finales. La différenciation est le processus par lequel des cellules non spécialisées se spécialisent pour remplir des fonctions distinctes.

Un zygote est une cellule souche totipotente à très fort potentiel de différenciation qui peut former tous les types de cellules et produire un tout nouvel organisme multicellulaire. Au fur et à mesure que le zygote subit des divisions cellulaires successives, il génère des cellules souches pluripotentes (CSP) avec un potentiel de différenciation plus restreint. Les CSP donnent naissance à quelques cellules souches adultes qui se divisent davantage et se différencient plus tardivement. Lorsqu’une cellule se différencie, elle peut subir des changements significatifs de taille, de forme, d’activité métabolique et de fonction globale.

En commençant par l’ovule fécondé, toutes les cellules du corps contiennent le même ADN, mais chaque type de cellule ne « lit » que les parties de l’ADN qui sont pertinentes pour sa fonction. Plusieurs facteurs tels que les hormones ou les molécules de signalisation déclenchent la différenciation cellulaire et, en réponse, activent l’expression de gènes spécifiques tout en désactivant d’autres. Le principal mécanisme par lequel les gènes sont activés ou désactivés est celui des facteurs de transcription. Un facteur de transcription est une classe de protéines qui se lient à des gènes spécifiques de la molécule d’ADN et favorisent ou inhibent leur transcription. L’expression de gènes spécifiques médie la synthèse des protéines nécessaires à une fonction cellulaire particulière, aidant ainsi à la différenciation cellulaire.

Ce texte est adapté de Openstax, Anatomy and Physiology 2e, Section 3.6 : Section Title Cellular Differentiation.