FR:

Les systèmes nerveux et immunitaire ont en commun de constituer dans l’organisme des réseaux complexes de cellules en interaction. Dans ces réseaux transitent en permanence d’énormes quantités d’informations, codées de façon très différente dans les deux cas. Ces informations doivent en particulier circuler de cellule en cellule. Dans le système nerveux, ce transfert a lieu au niveau des synapses. Récemment, les immunologistes ont adopté le terme de synapse immunologique pour désigner l’interface entre deux cellules du système immunitaire. Mais est-il légitime d’appeler cette structure synapse? Peut-on y mettre en évidence un mode d’organisation ou de fonctionnement en rapport avec ceux des synapses nerveuses?

EN:

The interface between two cells from the immune system has recently been coined «immunological synapse». The authors review recent findings concerning the structure of the synapse formed betweeen T lymphocytes and antigen-presenting cells. T cells can be part of different synapses, depending on the antigen-presenting cell (B cell hybridoma, proteo-lipid bilayer, macrophage, dendritic cell). The synapse formed with dendritic cells is discussed in more details. A comparison is made with the synapses from the nervous system. Several parallel questions are discussed: how receptors can be clustered, what is the influence of synapse functioning on the structure of the synapse. It is suggested that in both cases two modes of communication exist in parallel: direct cell-cell contacts and soluble mediators, neurotransmitters in one case, putative immunotransmitters in the other.

FR:

Le cervelet, partie du cerveau qui coordonne la fonction motrice, a un rôle clé dans l’apprentissage moteur, voire dans certains processus cognitifs. Il est aujourd’hui couramment admis que la modification à long terme de l’efficacité de la transmission synaptique est la base cellulaire de la mémoire et de l’apprentissage. La cellule de Purkinje, élément central de l’organisation cyto-architectonique du cervelet et de la fonction cérébelleuse, est le siège d’une plasticité neuronale particulière appelée « dépression à long terme ». En quoi consiste cette « dépression »? Quels en sont les mécanismes cellulaires et moléculaires? Quels éléments permettent de considérer que cette plasticité est le mécanisme de base de l’apprentissage moteur? Telles sont les questions abordées dans cet article.

EN:

It is commonly thought that a persistent change in the efficacy of the synaptic transmission is the basic mechanism underlying learning and memory. The cerebellum, key structure of the motor function, exhibits a synaptic plasticity named cerebellar long-term depression or LTD. This phenomenon appears in the Purkinje cell when the two main excitatory inputs (one consists of the parallel fibers which relay information on the task to accomplish and the other one includes the climbing fiber which conveys error signals) are activated in combination, resulting in a persistent decrease of the efficacy of the parallel fiber-Purkinje cell synapse. Studies made in the last 20 years show that activation of ionotropic and metabotropic glutamate receptors triggers complex signal transduction processes, leading to the phosphorylation and the internalization of AMPA receptors, a subtype of glutamatergic receptors. The aim of this paper is firstly to present mechanisms involved in LTD induction and maintenance. The second part introduces briefly experimental data that show that LTD is indeed strongly associated with motor learning. Recent studies on the involvement of the cerebellum in cognitive tasks also suggest that LTD may play some role other than that in the sole motor learning.

FR:

Le syndrome d’Ehlers-Danlos constitue un groupe hétérogène de maladies génétiques du tissu conjonctif. Il est caractérisé par une peau hyper-extensible, des articulations anormalement mobiles et des vaisseaux fragiles. Les anomalies moléculaires responsables de cette maladie portent souvent sur les collagènes et les enzymes assurant leur maturation. La forme classique du syndrome, qui sera principalement discutée dans cet article, est majoritairement due à des mutations du collagène V, un collagène fibrillaire présent en petite quantité dans les tissus affectés. Cependant, des anomalies moléculaires du collagène I ou de la ténascine peuvent aussi être responsables de ce syndrome. De plus, chez la souris, l’invalidation de gènes codant pour d’autres molécules matricielles (SPARC, thrombospondine, petits protéoglycanes riches en leucine) conduit à des phénotypes mimant ce syndrome et suggère que ces molécules pourraient donc être impliquées. Comme les anomalies du collagène V restent à ce jour principalement responsables de cette affection, nous discuterons son rôle physiologique à la lumière des observations cliniques et fondamentales. Nous tenterons de comprendre comment le collagène V interagit avec les autres molécules pour déterminer les caractéristiques tissulaires.

EN:

Ehlers-Danlos syndrome (EDS) is a heterogeneous heritable connective tissue disorder characterized by hyperextensible skin, hypermobile joints and fragile vessels. The molecular causes of this disorder are often, although not strictly, related to collagens and to the enzymes that process these proteins. The classical form of the syndrome, which will be principally discussed in this review, can be due to mutations on collagen V, a fibrillar collagen present in small amounts in affected tissues. However, collagen I and tenascin have also been demonstrated to be involved in the same type of EDS. Moreover gene disruption of several other matrix molecules (thrombospondin, SPARC, small leucine rich proteoglycans...) in mice, lead to phenotypes that mimic EDS and these molecules have thus emerged as new players. As collagen V remains the prime candidate, we discuss, based on fundamental and clinical observations, its physiological role. We also explore its potential interactions with other matrix molecules to determine tissue properties.

FR:

Le déterminisme du sexe, par haplodiploïdie, que l’on rencontre chez les insectes hyménoptères, crée des asymétries de parenté entre les représentants des différentes castes de la fourmilière. Les valeurs des coefficients de parenté varient selon le nombre de reines ou le nombre de leurs accouplements. Le concept de sélection de parentèle qui en découle permet de mettre en évidence divers conflits plus ou moins discrets qui opposent les reines aux ouvrières et les ouvrières entre elles quant à la valeur du sex-ratio lors de l’élevage des futurs reproducteurs. Si les ouvrières, qui ont la maîtrise de l’élevage des larves, imposent souvent leur point de vue, les reines qui sont responsables du sexe des oeufs peuvent aussi manipuler le sex-ratio. Enfin, quand les reines sont absentes et remplacées par des ouvrières qui ont conservé la possibilité de s’accoupler, les conflits prennent un tour plus visible avec la mise en place d’une chaîne hiérarchique faisant intervenir interactions agonistiques et émissions phéromonales.

EN:

The haplodiploïd sex-determining system of Hymenoptera, whereby males usually develop from unfertilised eggs and females from fertilised eggs, results in relatedness coefficients that are not uniform among colony members. These asymmetries in relatedness are directly affected by the genetic architecture of the colony, which in turn depends on various factors such as queen number or queen mating frequency. Relatedness asymmetries induce different fitness returns per unit investment and, as a result, conflicts over brood composition may arise among colony members. Conflicts between the queen(s) and the workers over sex ratio represent one of the most frequent conflicts in eusocial Hymenoptera. Arrhenotoky allows queens great flexibility to control the sex of their progeny, by fertilizing or not the eggs; however because workers take care of the brood, they may influence the sex ratio by preferentially rearing one sex. Another salient conflict concerns the females over reproduction. In species where workers can mate and reproduce, physical aggressions or chemical communication may lead to dominance hierarchies for access to reproduction.

FR:

Les mutations à effet maternel affectent les gènes qui codent pour des facteurs maternels (transcrits, protéines) normalement stockés dans l’ovocyte et utilisés par l’embryon après la fécondation. Alors que les femelles porteuses de ces mutations sont viables et d’apparence normale, le développement ou même la survie de leur descendance est compromis. Connues jusqu’ici chez les organismes inférieurs tels que la drosophile ou le poisson zèbre, les mutations à effet maternel (Dnmt, Hsf1 et Mater) ont été découvertes plus récemment chez les mammifères. Ces nouvelles données ouvrent la perspective d’une meilleure compréhension des mécanismes du développement embryonnaire qui sont directement sous le contrôle de l’ovocyte.

EN:

Genes affected by maternal effect mutations encode maternal factors (transcripts, proteins) which are normally stored in oocytes and used by the embryos after fertilization. Although females bearing this type of mutation are viable and appear to be normal, embryonic development and survival of their offspring are compromised. Although maternal effect mutations are well known in lower organisms, such as drosophila or zebrafish, several examples have been only quite recently reported in mammals (Dnmt, Hsf1 and Mater). These studies provide new insights on the aspects of embryonic development directly controlled by maternal factors brought by the oocytes.

FR:

La recherche sur les cellules souches laisse entrevoir d’extraordinaires possibilités de traitement des maladies dégénératives. En effet, la capacité de pouvoir dériver des cellules totipotentes à partir d’embryons humains donne la possibilité de développer une médecine régénérative, mais pose également le problème du statut de l’embryon qui, dans ce cas, est considéré comme matériel thérapeutique. Une alternative à l’utilisation des cellules souches embryonnaires humaines est l’utilisation de cellules souches prélevées chez l’adulte. Mais, dans un cas comme dans l’autre, nos connaissances sur les cellules totipotentes ou pluripotentes sont insuffisantes et de nombreuses questions doivent être résolues avant que l’on ne maîtrise la sélection et la différenciation de ces cellules dans un type cellulaire donné. Quelles sont les caractéristiques moléculaires d’une cellule souche adulte? Quels sont les mécanismes sous-jacents à la re-programmation d’une cellule? Quels sont les signaux qui contrôlent la multiplication et la différenciation des cellules souches? Un travail de recherche fondamentale est nécessaire pour éclaircir ces différents points. Dans ce contexte, la régénération des appendices chez les vertébrés offre un terrain d’investigation intéressant. Cet article se propose de faire le point sur nos connaissances concernant la régénération des pattes chez les tétrapodes et des nageoires chez les poissons.

EN:

The application of stem cell therapy to cure degenerative diseases offers immense possibilities, but the research in this field is the subject of ethical debates raised by the question of destructive research on early human embryos. Stem cells taken in the adult constitute an alternative to human embryonic stem cells, but our knowledge on totipotent or pluripotent cells is currently insufficient. Furthermore, many questions must be solved before selection and differentiation of these cells in a given cellular type can be controlled on a routine basis. What are the molecular characteristics of an adult stem cell? What are the mechanisms involved in cell reprogramming? Which signals control stem cell replication and differentiation? Basic research activities must be carried out in order to clarify all these points. In this context, the regeneration of vertebrate appendages provides a model for this type of research. The regeneration process is defined by both the morphological and functional reconstruction of a part of a living organism, which has previously been destroyed. But why are some vertebrates able to regenerate complex structures and others apparently not? Among most vertebrates, the capacity to regenerate is limited to some tissues. It is however possible to observe the regeneration of appendages (limb, tail, fin, jaw, etc.) among several amphibians and fish. This regeneration leads to re-forming of the amputated part with a complete restoration of its shape, segmentation and function. Why is the amputation of limbs not followed by regeneration in mammals and birds: absence of stem cells, absence of recruitment signals for these cells, or absence of signal receptivity? This review constitutes a report on the current understanding of the basis of on regeneration of legs in tetrapods and of fins in fish with an emphasis in the role of the nervous system in this process.

FR:

L’importance des glucocorticoïdes dans le développement et le maintien de l’obésité ainsi que la genèse de ses complications métaboliques et cardio-vasculaires est maintenant bien reconnue. L’existence, chez l’obèse, de concentrations circulantes de cortisol normales a fait envisager la possibilité d’anomalies du métabolisme local des glucocorticoïdes, en particulier dans le tissu adipeux. Un ensemble de données récentes a mis en évidence, dans ce tissu, une surexpression de la 11β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1, enzyme qui convertit la cortisone (inactive) en cortisol (actif). Cette surexpression engendre un hypercorticisme local. Le développement d’inhibiteurs spécifiques de la 11β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1 pourrait constituer une nouvelle approche du traitement de l’obésité viscérale et de ses complications.

EN:

Glucocorticoids are implicated as a pathophysiological mediator of obesity and its accompanying metabolic and cardiovascular complications. Obese patients exhibit normal circulating cortisol levels, related to increased glucocorticoid production and degradation. However, it has been demonstrated that local production of active cortisol from inactive cortisone driven by 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 is exaggerated in adipose tissue of obese subjects. Such local hypercortisolism may be responsible for increased adipocyte differentiation and enhanced secretion of free fatty acids and other substances involved in the metabolic and cardiovascular complications observed in obesity.

FR:

La méthylation de l’ADN joue un rôle central au cours du développement et de la cancérogenèse et est essentielle pour le verrouillage de l’expression génique. La récente caractérisation des méthyltransférases de l’ADN (Dnmt) et de leurs partenaires protéiques a permis de lever le voile sur plusieurs mécanismes par lesquels la méthylation réprime la transcription et contribue à la cancérogenèse. Ces nouvelles découvertes ont d’importantes implications aussi bien pour la compréhension de la régulation génique que pour celles des mécanismes de l’oncogenèse. En outre, étant donné le caractère réversible de la méthylation, ces études ouvrent de nouvelles perspectives vers une thérapie épigénétique du cancer.

EN:

DNA methylation plays a pivotal role during development and carcinogenesis and is central to gene silencing. The recent characterization of the DNA methyltransferases - Dnmt- and their protein partners have helped to understand the molecular basis underlying methylation-mediated gene silencing and its involvment in cancer. These discoveries have important implications to the comprehension of transcriptional regulation but also to understand the molecular basis underlying tumorigenesis. Moreover, these studies open new ways towards an epigenetic therapy of cancer.

FR:

La thérapie génique est une nouvelle stratégie thérapeutique qui peut constituer dans certaines indications une alternative ou un complément aux traitements « classiques ». Malgré le succès récent obtenu en France dans le traitement d’un déficit immunitaire, confirmant que la thérapie génique peut se révéler, dans certains cas, extrêmement efficace, la survenue d’effets secondaires graves dans ce même essai, ainsi que le décès d’un jeune patient au cours d’un essai de thérapie génique mené aux États-Unis mettent l’accent sur la nécessité de rester très vigilant quant au bien-fondé des essais (évaluation du protocole) et à la qualité des produits administrés au patient. En France, cette mission est confiée à l’Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé, autorité nationale chargée de garantir la sécurité sanitaire de l’ensemble des produits de santé. La thérapie génique, actuellement en phase d’essais cliniques, est une approche thérapeutique innovante rendue possible par l’amélioration des systèmes permettant de transférer et d’exprimer un gène dans des cellules eucaryotes et grâce aux progrès acquis dans la connaissance, au niveau génétique, de certaines maladies. Le gène transféré étant alors assimilé à un médicament, on parle dans ce cas d’ADN médicament ou de gène thérapeutique.

EN:

Gene therapy is a new therapeutic strategy which can constitute in some diseases a true alternative or a complement to the “classical treatments”. Regarding the innovative features, the complexity and the extreme diversity of the gene therapy products (naked DNA, synthetic vectors, viral vectors, genetically modified cells), these new products presently in clinical trials have to be precisely evaluated and controlled for their medicine quality as well as their biological origin and/or their specific characteristics of genetically modified organisms. The French Agency for the Safety of Health Products engaged an in-depth scientific review concerning the control of this very heterogeneous class of potential therapeutics through the creation of a working group. The objectives of this group were to determine the testings to be performed by a national authority for each type of gene therapy products and to select the appropriate techniques or methods to be developed. Controls considered as essential are listed and include the verification of the identity, the purity, the transfer and expression efficiency as well as the microbiological and viral safety of the products. This implies the development of diverse techniques of molecular biology, cellular biology, physico-chemistry, animal testing, histology and microbiology. Finally, in order to define the basis of testings of these emerging products, the marketing of which should be effective for some of them in the next years, it appears extremely important to harmonize the quality, efficiency and safety criteria, to develop specific references and standards and to create specific guidelines for the control of gene therapy products.

FR:

La découverte de la double hélice d’ADN, il y a 50 ans, constitue l’événement fondateur de la biologie moléculaire. C’est aussi à cette occasion que se forgea la réputation de deux des figures les plus fascinantes de la biologie. Cependant, Jim Watson et Francis Crick ne furent pas les seuls acteurs de cet extraordinaire épisode de l’histoire des sciences dont certaines circonstances restent aujourd’hui assez singulières.

EN:

The discovery of DNA’s double helix 50 years ago was the founding event of molecular biology. It was also the moment that forged the reputation of two of biology’s most compelling figures, no doubt in perpetuity. However, Jim Watson and Francis Crick were not the only players of this outstanding fest whose certain circumstances remain today rather singular.

FR:

Près de quatre ans après le lancement d’un consortium public international, l’International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), le génome du riz est pratiquement complètement séquencé. Il s’agit du deuxième génome végétal, après celui d’Arabidopsis thaliana, et l’on peut espérer qu’il est représentatif des génomes de céréales. Cependant, pas moins de quatre séquences, plus ou moins élaborées, ont été réalisées indépendamment, résultant d’une intense compétition économico-politico-médiatique. On peut s’interroger sur l’efficacité et l’impact de cette façon de conduire des projets de grande envergure. Cet article retrace le déroulement du séquençage du génome du riz et analyse ce que nous commençons à en apprendre.

EN:

Nearly 4 years after launching the International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), the rice genome sequence is almost completed. This is the second plant genome after Arabidopsis thaliana and one expect that it is more representative of other cereal genomes. Indeed, no more than 4 sequences have been independently reported as a result of a tough competition between economy, politics and media. The efficiency and impact of this way of managing a large scale project is questionable. This paper reports the various phases in sequencing rice genome as well as what we start to learn.