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

Bactéries

Champignons

Vers

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’immunocompétence1- L’ « immunopoïèse », une branche de l’hématopoïèse

D’après fédération leucemie espoir

• 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

Idées-clefs

I- L’acquisition de l’immunocompétence2- 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

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

ADN en configuration

germinale

ADN réarrangés

Cellules embryonnaires

Clone B n°1

Clone B n°2

Sonde radioactive

Site de coupure par ER

I-2-a

I-2-a

• Les recombinases

= RAG-1 et RAG-2

• Expériences: Construire une souris RAG knock-out et étudier son phénotype cellulaire par cytométrie de flux

• Les séquences signal de recombinaison:RSS palindromiques

RSS RSSR

SS

RS

S

ADN en configuration

germinale

ADN réarrangé

Mécanismes moléculaires des réarrangements géniques

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.

Fiche-expérience

D’après Kuby, Ed Freeman

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

Fiche-expérience

D’après l’IPBS

Fiche-expérienceDéterminer les phénotypes d’une population cellulaire

par cytométrie de flux

CD4+ CD8+25 %

CD4+ CD8-10 %

CD4- CD8+ 25 %

CD4- CD8-40 %

Application à notre expérience

CD4

CD

8

Ganglion lymphatique

Souris normale Souris RAG KO

CD4

CD

8

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

LBimmature