Introduction
Une cellule somatique est une cellule biologique qui forme le corps d'un organisme multicellulaire, à l'exception des gamètes, des cellules germinales, des gamétocytes ou des cellules souches indifférenciées. Le terme "somatique" dérive du mot grec "soma", qui signifie "corps". Cet article se penche sur la définition, les caractéristiques, l'évolution et l'importance des cellules somatiques.
Définition et distinction
Une cellule somatique est une cellule corporelle à partir de laquelle, contrairement aux cellules de la lignée germinale, aucun gamète ne peut émerger. Cette distinction entre lignée germinale et soma est caractéristique des animaux et des humains. Chez les plantes, il n'y a pas de lignée germinale séparée.
En revanche, les gamètes sont les cellules qui fusionnent au cours de la reproduction sexuée, et ce pour les organismes qui se reproduisent sexuellement. Les cellules germinales sont les cellules qui donnent naissance à des gamètes. Les cellules souches sont des cellules qui peuvent se diviser par mitose et se différencier en divers types de cellules spécialisées.
Théorie du plasma germinatif
Les cellules somatiques (du corps) se développent à chaque génération à partir du plasma germinatif (germoplasme). Tout ce qui peut arriver à ces cellules n'affecte pas la prochaine génération. C'est le schéma de la théorie du plasma germinatif d'August Weismann (barrière de Weismann). Le matériel héréditaire, le plasma germinatif, est confiné aux gonades.
Caractéristiques des cellules somatiques
Génétiquement égales mais différentes
Les cellules somatiques sont toutes génétiquement égales, avec une dotation génétique dont la moitié provient de la mère et l'autre moitié du père, unies dans la fécondation. Même si les différentes cellules d'un organisme sont très différentes, elles expriment des gènes différents, comme par exemple un neurone et une cellule intestinale.
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Différences avec les cellules germinales
Les cellules somatiques diffèrent des cellules germinales en ce que chaque cellule germinale est génétiquement différente par recombinaison génétique pendant la méiose. On estime qu'un sur 80 millions de spermatozoïdes a plus de 95 % de similarité génétique avec un autre.
Potentiel de clonage
Théoriquement et techniquement, un individu peut être obtenu génétiquement identique à un autre, depuis une cellule somatique jusqu'au clonage.
Dotation génétique complète
En général, les cellules somatiques sont celles qui ont une dotation génétique complète, étant des diploïdes qui peuvent former de nouveaux tissus par division cellulaire.
Cellules somatiques humaines
Chez l'homme, les cellules somatiques sont diploïdes, c'est-à-dire qu'elles ont 2 ensembles de chromosomes (2n), où n est le nombre de types de chromosomes, spécifiquement 2n = 46 parce qu'il contient 23 types (n) de chromosomes (numérotés de 1 à 22, plus le type gonadique X ou Y). La mitose assure que lorsqu'une cellule somatique est divisée en deux cellules filles, chaque cellule reste 2n, c'est-à-dire qu'elle a toujours les 46 chromosomes de l'espèce humaine.
Fonctionnement des cellules somatiques
Tout au long de la vie, les cellules somatiques se développent par différenciation en une impasse qui aboutit à la mort de ces cellules. Les changements dans l'information génétique des cellules somatiques n'ont donc aucun effet sur la génération suivante. Dans la discussion sur la thérapie génique, par conséquent, une distinction doit être faite entre le traitement des cellules somatiques, qui n'a qu'un effet sur l'individu, et le changement dans la lignée germinale, qui affecte toutes les générations subséquentes.
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Par exemple, chez les mammifères, les cellules somatiques représentent tous les organes internes, la peau, les os, le sang et les tissus conjonctifs. Par contre, les cellules germinales des mammifères donnent naissance à des spermatozoïdes et des ovules qui fusionnent au cours de la fécondation pour produire une cellule appelée zygote, qui se développe en un embryon. Les cellules somatiques sont diploïdes.
Clonage par transfert nucléaire de cellule somatique
Une méthode de clonage consiste à faire ce qu'on appelle "un transfert nucléaire de cellule somatique" et consiste à enlever le noyau d'une cellule somatique, généralement une cellule de la peau. Ce noyau contient toute l'information génétique nécessaire à la production de l'organisme dont il a été retiré.
Évolution des cellules somatiques
Comme la multicellularité a évolué plusieurs fois, les cellules somatiques stériles l'ont aussi fait. L'évolution d'une lignée germinale immortelle produisant des cellules somatiques spécialisées a impliqué l'émergence de la mortalité, et peut être considérée dans sa version la plus simple dans les algues Volvocales (algues vertes Chlorophycées). Les espèces avec une séparation entre les cellules somatiques stériles et une lignée germinale sont appelées la "barrière de Weismann". Cependant, le développement de la barrière de Weismann est relativement rare (par exemple, les vertébrés, les arthropodes.), car un grand nombre d'espèces ont la capacité d'embryogenèse somatique (par exemple, les plantes terrestres, la plupart des algues, de nombreux invertébrés).
Biotechnologie et cellules somatiques
Le développement de la biotechnologie a permis la manipulation génétique des cellules somatiques.
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