Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum constitue un modèle fantastique pour de nombreuses fonctions cellulaires et pour le développement, y compris dans une optique de recherche biomédicale. L’étude chez D. discoideum de grands sujets actuels de biologie comme la transduction du signal, la phagocytose et la mort cellulaire devrait fortement contribuer à la connaissance de ces fonctions chez les eucaryotes supérieurs, où, par exemple, phagocytose et mort cellulaire jouent un rôle majeur en pathologie. Le protiste D. discoideum, microorganisme eucaryote, occupe une place tout à fait particulière dans l’évolution : il a émergé il y a environ un milliard d’années, au moment de la divergence animaux / champignons ; et il constitue une des tentatives de l’évolution vers la multicellularité. La solution trouvée dans ce cas est unique : chez D. discoideum, la multicellularité résulte de l’association de cellules initialement isolées et non pas de la division d’un zygote. D. discoideum est aussi un système de choix pour tout ce qui touche à la motilité et notamment aux moteurs cellulaires. Mais bien d’autres domaines de la biologie sont explorables à partir de D. discoideum. Suivant les fonctions étudiées, cet organisme pourra se comporter, soit comme un modèle simple, soit comme un contrepoint phylogénétique des fonctions complexes existant chez les cellules d’organismes supérieurs.

Reproduction

ovipare, fécondation exterme

Dictyostelium se multiplie à l’état unicellulaire dans des conditions nutritionnelles favorables. Dans des conditions de carence alimentaire, les cellules cessent de se multiplier et s’engagent dans un cycle de différenciation et de morphogenèse. Celui-ci comporte d’abord une phase d’agrégation au cours de laquelle Dictyostelium passe de l’état unicellulaire à l’état pluricellulaire. Ainsi, les cellules initialement isolées migrent de façon coordonnée pour former des agrégats multicellulaires de 105 cellules environ. L’agrégat est ensuite le siège d’une différenciation des cellules et d’une morphogénèse aboutissant en 24 heures à une structure ressemblant à un champignon, de 2-3 mm de haut, constituée d’une tige supportant une masse de spores. L’ensemble de ces phases de développement, depuis les individus unicellulaires jusqu’au pseudo champignon, prend de l’ordre de 24 heures.

Dictyostelium discoideum :

Classification phylogénétique : règne des amibes, phylum des mycetozoa, famille des dictyosteliidae

Genome séquencé et publié en 2005 (disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1352341/pdf/nihms4715.pdf)

34 millions de paires de bases

Nombre de gènes : environ 12500

Point important, ce génome est haploïde, ce qui facilite mutagénèse et sélection.

Obtention et isolement relativement aisé de mutants, en particulier de développement se comportant comme des mutants conditionnels.

Surexpression (éventuellement inductible), recombinaison homologue et mutagenèse insertionnelle au hasard possibles.

Principale database : http://dictybase.org/ (article référent disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC308872/pdf/gkh138.pdf)

Bases de données générales :

http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1093884 (article référent disponible http://bioinformatics.oxfordjournals.org/content/21/5/696.full.pdf+html)

ESTs disponibles :

http://genomics.nimr.mrc.ac.uk/online/dicty-fl-db.html

Bases de données d’expression génique :

http://www.ailab.si/dictyexpress/ (article référent disponible http://www.biomedcentral.com/content/pdf/1471-2105-10-265.pdf)

Bases de données de génomique fonctionnelle :

http://dictygenome.bcm.tmc.edu/

Sites web :

http://en.wikipedia.org/wiki/Dictyostelium_discoideum

Articles :

PubMed (février 2010): près de 7000 articles sur Dictyostelium dont plus de 600 revues

″Dictyostelium discoideum- a model for many reasons″, Annesley SJ, Fisher PR, Mol Cell Biochem, 2009 (disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19387798?itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum&ordinalpos=2)

″The genome of the social amoeba Dictyostelium discoideum″, Eichinger L, et al., Nature 2005 (disponible http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15875012?itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum&ordinalpos=30)

″Adoptez Dictyostelium″, Pierre Golstein, Michel Satre et Michel Véron.

Banque génomique, banque cDNA, pre-assemblage du génome de la population cavernicole Pachon