7- Cycle cellulaire et contrôle de la croissance Flashcards
Généralités division cellulaire
- existence d’une cellule repose sur la préexistence d’une autre
- permet développement à partir d’une seule cellule
- remplacer cellules détruites
- distribuer matériels génétiques aux cellules filles
- fait partie du cycle cellulaire
deux formes division cellulaire
- mitose (2 cellules filles identiques)
- méiose (gamètes, 4 cellules filles haploïdes)
Étapes du cycle cellulaire
- Interphase (Phase G1, S, G2)
- Phase M (Mitose, cytocinèse)
Phase G1 (interphase)
- période de croissance cellulaire
- métabolisme normal et duplication des organites
- durée la plus variable (5-6 heures)
Phase S (interphase)
- réplication de l’ADN et duplication des chromosomes (et des histones)
- 10-12 heures
Phase G2 (interphase)
- fin des préparatifs en prévision de la division
- 4-6 heures
Mitose (Phase M)
5 phases:
- Prophase
- Prométaphase
- Métaphase
- Anaphase
- Télophase
Cytocinèse (Phase M)
- processus de segmentation visant à diviser l’ensemble de la cellule aux 2 cellules filles
- chevauche les dernières étapes de la mitose et termine la phase
Prophase
- début condensation chromosomes
- nucléoles disparaissent
- fuseau mitotique et MT forment aster autour des centrioles
- centrosomes s’éloignent l’un de l’autre
- dégénérescence du cytosquelette, fragmentation du golgi et RE
Prométaphase
- chromosomes continuent de se condenser
- fragmentation membrane nucléaire
- fibres du fuseau peuvent interagir avec kinétochores des chromatides sœurs
- chromosomes déplacés vers équateur
Centromère des chromosomes mitotiques
renferme des séquences répétées qui servent de sites de fixation à des protéines spécifiques. Point union de deux chromatides soeurs
Kinétochore
- situé sur face externe du chromosome
- fixation MT
- localiser protéines impliquées dans déplacement des chromosomes
- 2 couches
- kinésines et dynéines interviennent dans mouvement des chromosomes
Métaphase
- phase la plus longue
- centrosomes sont aux extrémités opposées de la cellule
- chromosomes s’alignent sur plaque équatoriale
- les kinétochores des chromatides sœurs font face à un pôle différent
Anaphase
- phase la plus courte
- centromère se sépare en 2 en libérant ainsi les chromatides sœurs qui deviennent des chromosomes à part entière
- raccourcissement des MT exerce une traction sur les kinétochores
- fin de cette phase marquée par des jeux équivalents et complets de chromosomes aux deux pôles
Séparation des chromatides sœurs
- cohésines (Smc) se lient à adn et Scc1 attache les cohésines de chaque chromatide
- séparase dégrade Scc1 et libère chromatides
Déplacement des chromosomes (levure)
- anneau Dam1 retient le chromosome pendant la dépolymérisation des MT aux 2 pôles
Télophase
- nouveaux noyaux commencent à se former à partir de fragments de l’enveloppe nucléaire et de membrane du réseau intracellulaire de la cellule mère
- chromosomes se décondensent et nucléoles réapparaissent
- cytocinèse est associé à la formation d’un sillon de division qui étrangle la cellule, divise le cytoplasme et sépare la cellule en 2
Phase G0
- Phase de quiescence
- cellule au repose
Qu’est ce qui régule la vitesse de progression des phases?
La quantité et l’activité des molécules régulatrices
Deux types de protéines qui interviennent dans la régulation du cycle cellulaire?
Kinases (Cdk)
Cyclines
L’activité des kinases dépend de?
association avec sa cycline spécifique correspondante
Cycline + Cdk =
complexe actif
Régulation passage G1 à S (S. cerevisiae)
- complexe cycline-Cdk de phase S s’accumule pendant la phase G1, mais est inhibé par Sic1
- complexes assemblés et actifs en G1 phosphorylent Sic1
- phosphorylation induit la poly ubiquitination menant à la dégradation de l’inhibiteur dans le protéasome
- complexe S est actif et phosphoryle d’autres protéines intervenant dans la réplication de ADN
Régulation passage G2-M (S. pombe)
- Cycline-Cdk G2 est inhibée par phosphorylation Tyr 15
- augmentation en taille active la phosphatase Cdc25 et entraîne la cellule en mitose par retrait du phosphate Tyr 15
- une autre phosphatase enlève le phosphate sur Thr161, cycline se détache et est dégradée
Régulation passage G1-S (mammifères)
implique une famille de Cdk apparentés à celle chez la levure et plusieurs cyclines
Facteurs qui contrôlent activité des Cdk
- présence cycline correspondante
- niveau phosphorylation
- présence inhibiteurs
- localisation cellulaire
- point de contrôle (vérifier si adn est endommagé, réplication complétée, si alignement des chromosomes est adéquat)
Deux mécanismes qui ralentissent la progression si dommage à adn (pour réparer)
- passage G1-S bloqué par p21 qui inhibe directement Cdk
- passage G2-M est empêché par Chk1 qui phosphoryle et induit exportation de Cdc25 au cytoplasme
Généralités méiose
- Fabrication gamètes
- chromosomes se répliquent. réplication suivie de 2 divisions consécutives (méiose 1 et 2)
- résulte en 4 cellules filles génétiquement différentes
en quoi Méiose diffère de mitose
- réarrangement génétique (enjambement)
- positionnement des tétrades sur plaque équatoriale
- séparation chromosomes homologues
Méiose 1
- Synapsis
- enjambement
Synapsis (méiose 1)
- union des chromosomes répliqués qui donnent tétrades
- durant synapsis que l’enjambement a lieu
- point de contact entre chromatides sœurs (échange qui augmente variabilité génétique)
Enjambement
- structures en X forment les chiasmas
- chiasmas sont localisés aux endroits ou se sont produits des échanges génétiques
- augmente variabilité génétique
Méiose 2
- implique série évènements similaires à ceux qui se déroulent pendant la mitose
- séparation chromatides sœurs
non disjonction méiotique
- chromosomes homologues ne se séparent lors de la méiose 1 ou que les chromatides soeurs restent attachées lors de la méiose 2
- mène à aneuploïdie (trisomie, monosomie)
Une monosomie autosomique est toujours _____
létale
Mort cellulaire programmée caractéristiques
- diminution du volume de la cellule et du noyau
- apparition protubérances
- perte adhérence
- dégradation chromatine
À quoi est essentielle mort cellulaire programmée?
- développement normal du système nerveux
- bon fonctionnement système immunitaire
- morphologie structures animales
Mort cellulaire programmée induit par?
apoptose, grâce à activité de cystéines protéases (caspases)
cibles des caspases
- douzaines protéines kinases (inactivées)
- lamines (dégradation noyau)
- protéines de structure
- endonucléase (activée) qui coupe adn en fragments
Mort cellulaire programmée (voie extrinsèque)
- dépendante des récepteurs membranaires
- message porté par TNF
- domaine de mort recrute protéines (FADD, TRADD)
- 2 procaspases sont recrutées et se scindent pour donner caspase-8-active. à son tour scinde procaspases en aval
Mort cellulaire programmée (voie intrinsèque
- présence dommages irréparables (déclenchent apoptose)
- régulée par protéine Bcl-2
- Bax augmente perméabilité membrane mitochondrie et favorise libération du cytochrome
- complexe activé induit un chgt conformationnel de caspase-9 qui active les caspases en aval
cancer
- cellules atteintes échappent aux mécanismes de régulation limitant leur croissance. Prolifèrent donc indéfiniment
- altération permanente des gènes associés aux facteurs de croissance, récepteurs etc
- certains gènes cellulaires normaux peuvent devenir cancérogènes
- causées par produits chimiques, virus, rayons ionsants
Caryotype d’une cellule cancéreuse
- chromosome surnuméraires ou absents
- nombreuses translocations
Perte de contrôle de la division (cancer)
- quand aux cellules normales arrivent à confluence et qu’elles se touchent, croissance ralentie
- quand aux cellules tumorales, elles continuent de croître et s’empilent les unes sur les autres en ignorant les signaux d’inhibition de croissance
Angiogenèse
- tumeur reste petite tant qu’elle n’est pas vascularisée
- tumeur produit des facteurs angiogènes
- une fois irriguée, tumeur peut croître indéfinimment
Gènes responsables des cancers
- suppresseurs de tumeurs: leur présence empêche formation de tumeurs en limitant croissance des cellules
- oncogènes: codent des protéines qui induisent perte de contrôle de la croissance cellulaire
Gènes suppresseurs de tumeurs
- E2F facteur de transcription actif en phase S
- frome complexe répresseur avec pRb
- activation de kinase Cdk induit P de pRb qui se détache de E2F et amorce transcription
- mutation dans gène pRb = incapacité inhiber E2F
p53
augmente quand dommages à adn, bloque cycle en G1 pour permettre réparation
Proto-oncogènes
1- facteurs de croissance
2- récepteurs
3- Protéine Kinase
4- protéines contrôlent cycle cellulaire
5- protéines apoptose
6- facteurs transcription
