GÉNOMIQUELes fusions cellulaires

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Historique

Cette méthode de croisement par fusion cellulaire, encore appelée hybridation cellulaire ou cytohybridation, découverte en 1960 par Georges Barski, Serge Sorieul et Francine Cornefert de l'institut Gustave-Roussy de Villejuif, leur a permis d'étudier la fusion spontanée de deux souches cellulaires, issues de lignées tumorales de souris, qui différaient par quelques caractères, en particulier chromosomiques. Ils ont observé l'apparition d'un troisième type cellulaire dont les caractéristiques sont intermédiaires entre celles des deux souches parentales de souris. L'étude des chromosomes montra que ces cellules, d'un type nouveau, contenaient à l'intérieur d'un même noyau les chromosomes des deux lignées parentales. Il s'agissait de cellules hybrides résultant de la fusion cellulaire. Cette fusion spontanée n'allait pas rester une simple curiosité de laboratoire. Barski et ses collaborateurs obtinrent ensuite d'autres hybrides cellulaires par croisement de différentes lignées cellulaires.

Malgré cela, la communauté scientifique resta sceptique car ce phénomène de fusion était fort rare et sa caractérisation reposait uniquement sur des analyses chromosomiques. Il n'allait pas tarder cependant à être rapidement reproduit par plusieurs équipes ; d'abord, en 1961, par Ephrussi et Sorieul ; puis, en 1963, par Gershar et Sachs. Cette dernière équipe démontra que ces hybrides cellulaires portaient des caractéristiques de groupes sanguins (antigènes d'histocompatibilité) des deux cellules parentales, ce qui démontrait que les deux lots de chromosomes réunis dans le même noyau étaient fonctionnels de telle sorte que les hybrides cellulaires exprimaient les caractères héréditaires des deux parents. Nous nous trouvons donc devant l'équivalent génétique d'un hybride F1.

En quinze ans, trois séries de découvertes vont montrer toute l'importance de l'observation de Barski, Sorieul et Cornefert. Tout d'abord en ce qui concerne la fréquence de fusion, en 1965, et indépendamment, trois groupes (Harris et Watkins ; Okada et Murayama ; Ephrussi et Weiss) démontrent qu'elle peut être augmentée par des virus comme le virus Sendaï. Dix ans plus tard, Pontecorvo découvre le pouvoir fusionnant d'un agent chimique : le polyéthylène-glycol dont les propriétés agglutinantes multiplient par 100 ou par 1 000 la fréquence des fusions et sans introduire, comme c'est le cas avec les virus, aucun matériel génétique étranger.

Un dernier obstacle devait disparaître en 1964 lorsque John Littlefield inventa un système permettant l'isolement sélectif des cellules hybrides. En effet, lorsqu'une fusion est réalisée, deux souches cellulaires sont mises en présence. On assiste à l'apparition d'un troisième type cellulaire qui est l'hybride. Seul ce dernier intéresse l'expérimentateur, qui doit donc éliminer les deux types cellulaires parentaux et ne conserver que les hybrides cellulaires. Littlefield utilise, dans son expérience, deux sortes de cellules mutantes, déficientes pour deux enzymes distinctes, intervenant dans la synthèse de l'ADN, et nécessaires pour la croissance cellulaire en présence d'un inhibiteur de celle-ci, l'aminoptérine. Lorsque les cellules hybrides se forment, elles sont seules capables de pousser en présence d'aminoptérine, par un phénomène de complémentation génétique où chacune des cellules parentales apporte la fonction qui manque chez l'autre parent. C'est pourquoi seules les cellules hybrides ont la possibilité de pousser dans un milieu sélectif contenant de l'aminoptérine. Depuis cette découverte, un grand nombre d'autres systèmes sélectifs ont été mis au point ; ils permettent d'obtenir facilement et en quelques semaines un grand nombre d'hybrides cellulaires.

La troisième étape importante a été réalisée en 1967 par Mary Weiss et Boris Ephrussi à Gif-sur-Yvette au centre de génétique moléculaire du C.N.R.S. Ils ont croisé des cellules de souris avec des cellules humaines. Fait surprenant, des caractères humains, comme des enzymes ou des groupes sanguins, s'exprimaient tout à fait normalement au voisinage de caractères murins. Ainsi des gènes des deux parents étaient fonctionnels en même temps dans les hybrides. Cependant, Mary Weiss constate que ces clones de cellules hybrides n'étaient pas tous identiques entre eux. Certains ressemblaient plus, à des degrés variables, aux cellules de souris qu'aux cellu [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 6 pages

Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., chef du Laboratoire de virologie et de culture de tissus à l'Institut Gustave- Roussy, Villejuif
  • : professeur à l'Institut Pasteur, professeur de génétique à l'université de Paris-VII
  • : Biologiste, chercheur au Centre national de transfusion sanguine

Classification

Autres références

«  GÉNOMIQUE  » est également traité dans :

GÉNOMIQUE - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Jean DAUSSET
  •  • 544 mots

S'il y a une branche de la science où les chercheurs de notre génération ont dû complètement se recycler, c'est bien celle de la biologie moléculaire. En effet, l'irruption de celle-ci dans les laboratoires de recherche médicale a provoqué une véritable révolution conceptuelle et technique. Ceux qui avaient été formés à la recherche alors qu'elle en était encore à la biochimie et à la physiologie […] Lire la suite

GÉNOMIQUE - Théorie et applications

  • Écrit par 
  • Louis-Marie HOUDEBINE
  •  • 4 030 mots

Avec la fin du xxe siècle, le génie génétique est entré dans sa maturité. Les techniques de base, définies dans le courant des années 1960, se sont perfectionnées, simplifiées et en partie automatisées. Les plus importantes sont : le clonage de gènes, l'amplificati […] Lire la suite

GÉNOMIQUE - Le séquençage des génomes

  • Écrit par 
  • Bertrand JORDAN
  •  • 4 702 mots
  •  • 5 médias

La séquence de l'ADN constitue en quelque sorte l'anatomie d'un génome : elle indique les formules des protéines dont celui-ci dirige la synthèse. Sa connaissance est donc cruciale pour la biologie, mais les techniques nécessaires pour la déchiffrer ne sont apparues qu'assez récemment. D'abord très lentes et laborieuses, elles ont ensuite progressé au point qu'i […] Lire la suite

GÉNOMIQUE - La transgenèse

  • Écrit par 
  • Pascale BRIAND
  •  • 7 280 mots
  •  • 2 médias

On qualifie de transgenèse la transformation intentionnellement opérée dans le patrimoine génétique « naturel » (ou encore « sauvage ») d'une espèce pour créer des populations dites transgéniques constituées d'organismes génétiquement modifiés (O.G.M.) ayant acquis une nouvelle caractéristique liée à l'expression […] Lire la suite

GÉNOMIQUE - Génomique et cancérologie

  • Écrit par 
  • Daniel LOUVARD, 
  • François SIGAUX
  •  • 4 774 mots
  •  • 1 média

Le décryptage du génome humain, au début du xxie siècle, a facilité l'analyse du fonctionnement cellulaire sous l'influence des gènes. D'où l'entrée en scène d'une génomique fonctionnelle cancérologique qui s'attache notamment à comprendre, afin de les contrôler, les mécanismes de l'oncogenèse qui sont à l'or […] Lire la suite

GÉNOMIQUE - Génome artificiel

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 2 140 mots

Le 20 mai 2010, des chercheurs du John Craig Venter Institute aux États-Unis ont publié en ligne, sur le site Internet de la revue américaine « Science », un article intitulé « Création d'une cellule bactérienne contrôlée par un génome synthétisé chimiquement ». Il ne s'agit pas de vie ou de cellule synthétique comme on l'a souvent lu dans les médi […] Lire la suite

BIOLOGIE - Les pratiques interventionnelles

  • Écrit par 
  • François GROS
  •  • 6 551 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Effacement sélectif de gènes par recombinaison homologue »  : […] Tandis que les techniques dérivées de la biologie moléculaire permettent de faire s'exprimer des gènes surnuméraires dans les cellules de micro-organismes ou d'organismes eucaryotes, elles rendent également possible, symétriquement parlant, l'élimination ou l'inhibition spécifique de tel ou tel déterminant génique particulier. La technique d'effacement (ou invalidation) de gène ( knock-out en ang […] Lire la suite

BIOLOGIE - La bio-informatique

  • Écrit par 
  • Bernard CAUDRON
  •  • 5 440 mots
  •  • 3 médias

La bio-informatique est une application des techniques informatiques au traitement massif de données biologiques. Elle est spécialement utilisée pour l'analyse des séquences génomiques et des protéines. Le terme de bio-informatique est apparu en 1995 dans des publications scientifiques et des programmes de recherche, avec les premiers pas de la génomique. Cette discipline prend en effet appui sur […] Lire la suite

BIOTECHNOLOGIES

  • Écrit par 
  • Pierre TAMBOURIN
  •  • 5 348 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « La biologie systémique »  : […] Elle résulte directement des nouvelles technologies nées du développement de la génomique (transcriptome, protéome, métabolome) et capables d'appréhender désormais le vivant à un niveau de complexité qui impose une bio-informatique solide susceptible de stocker les innombrables données obtenues mais aussi d'aider à leur interprétation en permettant de conceptualiser la signification profonde de […] Lire la suite

BOTANIQUE

  • Écrit par 
  • Sophie NADOT, 
  • Hervé SAUQUET
  •  • 5 630 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « L'apport des outils modernes »  : […] Depuis les années 1990, les avancées technologiques sont telles que la recherche scientifique s'est accélérée, engendrant des bouleversements imprévisibles de notre compréhension du monde, y compris celui des plantes. La génomique, par exemple, est en train de révéler une évolution et un fonctionnement bien plus complexe des génomes d'eucaryotes (organismes pourvus d'un noyau) que l'on n'avait pu […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Georges BARSKI, Marc FELLOUS, France LATRON, « GÉNOMIQUE - Les fusions cellulaires », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/genomique-les-fusions-cellulaires/