L'accouplement de levure est un bel exemple d'une voie de transduction du signal bien caractérisée. Cette voie permet à deux cellules de levure haploïde de types d'accouplement opposés (A et α) de se trouver, de communiquer et finalement de fusionner pour former une cellule diploïde. Voici une ventilation simplifiée:
1. Sentant le compagnon:
* Signal: Chaque cellule de levure produit une phéromone d'accouplement spécifique - facteur α (pour les cellules «A») ou un facteur A (pour les cellules «α»).
* Récepteur: Ces phéromones se lient à des récepteurs couplés à la protéine G spécifiques (GPCR) à la surface de l'autre type de cellule.
* G activation des protéines: La liaison aux phéromones active une protéine G hétérotrimérique (composée de sous-unités α, β et γ). La sous-unité α se dissocie du dimère βγ, activant la signalisation en aval.
2. La course de relais:
* Mapk Cascade: La sous-unité α de la protéine G activée déclenche une cascade MAPK (protéine kinase activée par le mitogène). Cela implique une série de protéines kinases qui phosphorylent séquentiellement et s'activent.
* Facteurs de transcription: Le MAPK final dans la cascade, appelé FUS3 dans les cellules «A» et KSS1 dans les cellules «α», phosphoryle et active les facteurs de transcription comme Ste12.
3. Gènes d'accouplement sur:
* Activation transcriptionnelle: Les facteurs de transcription activés se lient à des séquences d'ADN spécifiques en amont des gènes spécifiques à l'accouplement. Cela initie la transcription de ces gènes, menant à:
* Arrestation du cycle cellulaire: Pour assurer une bonne fusion, les cellules cessent de se diviser.
* Croissance vers le mate: Les cellules se développent vers la source de la phéromone, guidée par un gradient.
* Production de protéines d'accouplement: Ces protéines sont nécessaires pour la fusion cellulaire et la formation du zygote diploïde.
4. Fusion et diploïdie:
* Fusion de cellules: Une fois que les cellules se sont atteintes, elles fusionnent ensemble, formant un zygote diploïde. Ce zygote hérite du matériel génétique des deux cellules parents.
* Cycle de vie diploïde: La levure diploïde peut désormais subir une division mitotique, ou elle peut éventuellement subir une méiose pour produire quatre spores haploïdes, redémarrant le cycle.
Players clés:
* phéromones: factor α et facteur A
* Récepteurs: STE2 (pour le facteur α) et STE3 (pour un facteur A)
* g protéine: GPA1
* Mapk Cascade: Ste11, Ste7, FUS3 (ou KSS1)
* Facteur de transcription: Ste12
Dans l'ensemble, cette voie de transduction du signal est hautement régulée et implique une interaction complexe de protéines, permettant aux cellules de levure de répondre spécifiquement et efficacement à la présence d'un compagnon.
Il s'agit d'une description simplifiée, et de nombreux autres facteurs et détails contribuent à ce processus. Cependant, il met en évidence les principes de base de la transduction du signal et comment il permet la communication et la coordination dans une cellule, conduisant finalement à un résultat biologique complexe comme l'accouplement de levure.
