Chapitre 7 (Cycle cellulaire) Flashcards
De manière générale, quelles sont les deux principales phases du cycle cellulaire chez les eucaryotes et ce qu’ils comprennent comme « sous-phases » ?
1- Phase I ou interphase = G1 + S + G2
2- Phase M = Mitose (Division du noyau) et Cytocinèse
(Division du cytoplasme) => Phase la plus court
Quelles sont les caractéristiques des phases dans l’interphase (G1, S et G2) ?
Phase G1 (Principale phase de croissance) :
- Augmentation en taille de la cellule (Prod. de prots)
- Longueur de la phase très variable en fonction des
conditions externes et des signaux cellulaires
- Si conditions externes = défavorables, cellules peuvent
entrer dans un état de repos (quiescence) -> Phase G0
- Cellules progressent jusqu’à un point de non retour/start
Phase S (Synthèse et réplication d’ADN) :
- Donne deux cromatides soeurs
Phase G2 :
- Phase de croissance
- Prépare la séparation du génome répliqué
- Réplication des organites
- Fuseau commence à s’assembler au niveau du fuseau
- Duplication du centrosome
Quels sont les spécifie de la prophase?
1- La prophase :
- Condensation de l’ADN en chromosome à deux
chromatides soeurs maintenues ensemble sur toute la
longueur
- Formation du fuseau mitotique entre les deux
chromosomes
Quelles sont les différentes phases de la phase M?
1- La prophase
2- La prométaphase
3- La métaphase
4- L’anaphase
5- Télophase
6- Cytokinèse
Quels sont les spécifie de la prométaphase?
2- La prométaphase :
- Rupture de l’enveloppe nucléaire, attachement des
chromosomes aux microtubules du fuseau par les
kinétochores
Quels sont les spécifie de la métaphase?
3- La métaphase :
- Alignement des chromosomes à l’équateur et
attachement des chromosomes aux deux pôles
- Plus longue étape de la mitose
Quels sont les spécifie de l’anaphase?
4- L’anaphase :
- Séparation des chromatides soeurs et migration vers les
pôles
- Raccourcissement des microtubules attachés aux
kinétochores et éloignement des pôles du fuseau
Quels sont les spécifie de la télophase?
5- Télophase :
- Arrivé des chromosomes à chaque pôle du fuseau
- Formation d’une enveloppe nucléaire
- Début de la division du cytoplasme, contraction de
l’anneau contractile
Quels sont les spécifie de la cytokinèsee?
6- Cytokinèse :
- Division du cytoplasme, anneau contractile composé
d’actine et de myosine => Deux cellules filles
C’est quoi un centromère?
_etite séquence de nucléotides répétés plusieurs fois (Séquences non-codantes) ?
Quels sont les 3 éléments qu’une série d’interrupteurs biochimiques (Points de contrôle) initiant un événement du cycle permettent de respecter ?
1- Assure que chaque étape est correctement réalisée
2- Que ces étapes se passent selon une séquence bien
définie
3- Qu’une étape ne commence pas sans que la précédente
soit finie
Quels sont les trois points de contrôle?
1- Le point de contrôle G1 (Point de démarrage)
2- Le point de contrôle G2
3- Le point de contrôle M
=> Ces 3 phases assurent l’intégrité de l’ADN pour une bonne transmission de matériel génétique à la prochaine génération
=> ADN circulaire chez bactérie, donc moins complexe
Quels sont les spécificités du point de contrôle G1?
1- Le point de contrôle G1 (Point de démarrage) :
- Vérifie que l’environnement est favorable pour la
prolifération cellulaire
- Vérifie la présence de dommage à l’ADN
- Passé ce point de contrôle, il y a une division qui peut
s’enclencher
Quels sont les spécificités du point de contrôle G2?
2- Le point de contrôle G2 :
- Vérifie que l’entrée en phase M se fait avec l’ADN
entièrement répliqué et sans dommage à l’ADN. Sinon, il
y a une pause, l’ADN est réparé pour ensuite passer au
prochain checkpoint
Quels sont les spécificités du point de contrôle M?
3- Le point de contrôle M :
- Vérifie que tous les chromosomes sont correctement
attachés au fuseau sinon les cellules filles pourrraient
ne pas recevoir le même matériel génétique (Point de
contrôle pour une bonne anaphase)
Quelles sont les protéines permettant le contrôle du cycle cellulaire et comment fonctionnent-elles ? Peux-tu me donner un exemple ?
1- Une kinase cycline-dépendante (Cdk), unité catalytique qui
peut faire une phosphorylation en présence d’une cycline
2- Une cycline, unité de régulation qui active les Cdk.
Celles-ci sont produites à des moments précis du cycle cellulaire
pour activer ou désactiver des protéines cibles qui
peuvent engendrées des changements dans la mitose
Exemple : L’activation des Cdk au point G2/M augmente la phosphorylation des protéines qui contrôlent la condensation des chromosomes, la rupture de l’enveloppe nucléaire, l’assemblage du fuseau.
Vrai ou faux, les cyclines subissent des synthèses à des moments aléatoires dans le cycle cellulaire ?
Faux, elle subissent des synthèses et des dégradations à des moments bien précis dans le cycle permettant ainsi l’initiation des différentes phases.
Quelles sont les 4 classes de cyclines (Chacune sont définies par le cycle dans lequel elles se fixent au Cdk)
1- Cyclines G1 : Activent les Cdk qui gouvernent les activités
des cyclines G1/S
2- Cyclines G1/S : Activent les Cdk en fin de G1 pour franchir
le point de démarrage
3- Cyclines S : Activent les Cdk tôt après le point de
démarrage et restent présents jusqu’au début de la
mitose
4- Cyclines M : Activent les Cdk qui stimulent l’entrée en
mitose au point G2/M
Peux-tu m’expliquer comment la Cdk peut être activé, inhibé ou réactivé ?
Activé :
- Phosphorylation de la Cdk proche du site actif par la kinase
CAK active le complexe Cdk-Cycline
Inhibition :
- Phosphorylation (inhibitrice) de 2 sites situés au dessus du
site actif (Cdk) inhibe le complexe Cycline-Cdk
- Protéine inhibatrice de la Cdk inactive les complexes
Cycline-Cdk en induisant des réarrangement dans la
structure du site actif
- Dégradation ciblée de certaines cyclines (S et M) est due à
l’ubiquinylation des cyclines. Maintenant marquées, elles
peuvent être détruites par des protéasomes.
=> Essentiel pour terminer le cycle
Réactivation :
- Déphosphorylation des deux sites active le complexe
Qu’est-ce qui permet une augmentation de la concentration des cyclines ?
Augmentent de façon graduelle due à une augmentation de la transcription des gènes codants les cyclines
Par contre, une diminution est due à la destruction ciblée de celles-ci (En milieu de phase M = fin mitose)
Faire un schéma avec la diapo 27 du chapitre 7
Quelles sont les 6 étapes de l’entrée en phase G1 du cycle cellulaire ?
1- Les mitogènes (Conditions environnementales favorables)
interagissent avec les récepteurs de surface (RTK) ->
Activation d’une cascade MAP kinase
2- Augmentation de l’expression de régulateurs
transcriptionnels dont Myc qui déclenche l’entrée dans un
nouveau cycle cellulaire : G1, en activant les cyclines G1 =
activation de G1-Cdk
3- G1-Cdk active facteurs de transcription E2F qui activent à
leur tour un grand nombre de gène impliqué dans l’entrée
en phase S
4- En absence de mitogènes (Conditions environnementales
défavorables), les protéines rétinoblastomes (Rb) inhibent
l’activité de E2F
5- En présence de mitogènes, G1-Cdk phosphorylent les
rétinoblastomes (Rb) et les inactive
6- E2F active induit expression de G1/S-cycline et S-cycline
=> Rétrocontrôle (+) possible => G1/S-Cdk et S-Cdk
phosphorylent encore plus Rb (Inactivé)
Que se passe-t-il si la protéine rétinoblastome est constamment inactivée ?
Si toujours désactivé, il y aura toujours de la réplication de l’ADN. Une cellule qui ne cesse pas sa division donne un cancer. Dans ce cas ci c’est un cancer de la rétine (rétinoblastome)
Qu’est-ce qui se passe avec la phase G1 si l’ADN est endommagé en 4 étapes (oral) ?
1- Les dommages de l’ADN bloquent la division cellulaire
2- Les dommages activent la protéine p53 par
phosphorylation
3- p53 active l’expression de p21 protéine inhibitrice de Cdk
ce qui donne une inactivation de G1/S-Cdk et S-Cdk
4- Bloque la progression vers la phase S jusqu’à ce que les
dommages soient réparés
=> ADN réparé = Cycle continue
=> ADN non réparé = Apoptose (Mort cellulaire), cycle
cellulaire recommence pour organisme unicellulaire
(levures => mutations => évolutions)
Quelles sont les étapes de la phase S du cycle cellulaire ?
1- 2 ADN hélicase inactives sont recrutées à l’origine de
réplication formant le complexe préréplicatif préRC en fin
de mitose et début de la phase G1
2- Les complexes préRC sont activés une seule fois par S-Cdk
en phase S et la réplication de l’ADN démarre
3- S-Cdk induit l’augmentation de la synthèse de protéines
histones
4- À la fin de la phase S, l’ADN est dupliqué et les
chromatides soeurs identiques sont attachés ensemble
sur toute leur longueur par des cohésines => Crucial pour
une bonne ségrégation
Quelles sont les étapes de l’entrée en mitose ?
1- Augmentation de la synthèse de M-cycline durant la phase
G2 -> Accumulation de complexe M-Cdk inactifs
2- L’activation de M-Cdk par la prophosphatase Cdc25 active
démarre la mitose
3- M-Cdk active inhibe la kinase wee 1 et active plus de
Cdc25 -> Plus de M-Cdk activé, donc entrée en phase M
4- Phase avancée de la mitose est contrôlée par APC/C,
contrairement à la phase précoce qui est contrôlée par M-
Cdk
En cas de dommage à l’ADN : Cdc25 est maintenu inactif par un autre phosphorylation inhibitrice
Quelle est la fonction de la condensine dans la mitose et comment est-elle activée ?
Participe à la condensation des chromosomes
=> Aide à les structurer avant leur séparation
=> Activée par phosphorylation des sous-unités par les
complexes M-Cdk
Qu’est-ce que le fuseau mitotique dans la mitose et quel est le fonctionnement des microtubules ?
C’est un réseau bipolaire de microtubules qui tirent et séparent les chromatides soeurs au cours de l’anaphase => Activer par M-Cdk
Fonctionnement :
=> Dans certaines conditions le microtubule subit un effet de
tapis roulant
=> Les extrémités - sont souvent ancrées à certains
organisateurs de la cellule (centrosome)
=> Les extrémités + sont celles qui subissent polymérisation
et dépolymérisation
Que permet la duplication du centrosome et où elle commence dans le cycle cellulaire ?
La duplication du centrosome permet la création des pôles
du fuseau mitotique
La duplication commence en phase S et est sous le contrôle
des S-Cdk et G1/S-Cdk
Peux-tu m’expliquer le fonctionnement du fuseau mitotique ?
Des moteurs protéiques gouvernent l’assemblage et le fonctionnement du fuseau mitotique (Kinésines 5, kinésines 4 et 10 et dynéine)
Les kinésines 5 possèdent deux domaines moteurs se
fixant sur des microtubules antiparallèles permettant de les
faire glisser l’un sur l’autre et ainsi pousser les pôles dans
des sens opposés
Les kinésines 4 et 10 s’associent au bras des chromosomes
et les poussent loin du centrosome (Prométaphase)
Les dynéines poussent les pôles vers le cortex cellulaire
=> Diapo 45, Chap 7
Que se passe-t-il à la prométaphase dans le cycle cellulaire (4 choses) ?
1- À la prométaphase, les microtubules s’attachent à chaque
chromatides soeurs au niveau de son kinétochore
2- Les chromatides soeurs doivent être attachées aux pôles
opposées
3- Les kinétochores sont positionnées dos à dos
4- Si la fixation est correcte, il y a une tension entre les
microtubules liés aux pôles opposés et ceci stabilise
l’attachement des chromatides pour la métaphase
kinétochore = Complexe protéique se fixant sur la région centromérique du chromosome
Comment le complexe APC/C déclenche l’anaphase et l’achèvement de la mitose ?
1- M-Cdk phosphoryle APC/C et permet la fixation de Cdc20
pour l’activer
2- APC/C désactive la sécurine (Bloque la séparase) par
ubiquitinylation et dégradation de celle-ci par un protéasome
3- La séparase est maintenant active, donc elle clive la
cohésine et permet la séparation des deux chromatides
soeurs pour l’anaphase
Que se passe-t-il dans l’achèvement de la mitose si un kinétochore n’est pas attaché au fuseau ?
Il y a la catalysation de la modification de la structure d’une protéine (Mad2) qui se fixe sur Cdc20-APC/C et l’inhibe,donc pas d’anaphase
Qu’est-ce qui permet la reformation de l’enveloppe nucléaire lors de la télophase
=> Durant la prométaphase, M-Cdk phosphoryle des sous-unités des complexes du pore nucléaire et des composants de la lamina (En bleu)
C’est l’inactivation des M-Cdk par l’APC/C et l’activation de phosphatases qui permet la déphosphorylation de la lamina => Reformation de l’enveloppe lors de télophase
Que se passe-t-il dans l’anaphase A et l’anaphase B de la phase M ?
Anaphase A : Traction des chromatides soeurs aux pôles opposés
Anaphase B : Éloignement des fuseaux polaires (Centrosomes)
Qu’est-ce que la cytokinèse et comment est-elle possible ?
C’est le processus par lequel le cytoplasme est séparé entre deux cellules filles
Possible grâce à un anneau contractile constitué de filaments d’actine et de myosine qui se forme vis à vis du fuseau mitotique créé lors de l’anaphase
Qu’est-ce que les aneuploïdies et polyploïdie et quelles sont leurs conséquences ?
Aneuploïdie :
- Perte d’un chromosome lors de la divison ce qui peut engendrer la mort de la cellule puisque c’est certain qu’il y aura des gènes essentiels dans le chromosome perdu.
- Trisomie 21 (gène en trop)
Polyploïdie :
- La cellule a dupliqué tout son génome sauf que ce matériel n’a pas été séparé en deux cellules. En effet, il n’y a qu’une seule cellule contenant plusieurs chromosomes
Quelles sont les étapes de la méiose (2 tours) ?
=> 2 tours, donc réduction de moitié le nombre de
chromosomes (2n -> 1n) et recombinaison génétique entre
les chromosomes homologues
1er tour :
- Prophase I
- Métaphase I
- Anaphase I
- Télophase I
2e tour
- Prophase II
- Métaphase II
- Anaphase II
- Télophase II
=> Regarder diapos 58 à 60
Quels sont les 4 stades de la prophase I dans la méiose et leurs spécificités ?
1- Leptotène : Les chromosomes homologues se condensent et
s’apparient, la recombinaison homologue commence
2- Zygotène : Le complexe synaptonémal (permet de coller
chromosomes homologues) commence à s’assembler sur les
sites où la recombinaison homologue a lieu
3- Pachytène : Assemblage est achevée, les chromosomes
sont réunis sur toute leur longueur
4- Diplotène et diakinèse : Désassemblage du complexe
synaptonémal, condensation et raccourcissement des
chromosomes
=> Les régions de crossing-overs Chiasmas restent réunies
Qu’est-ce qu’il se passe avant la ségrégation des chromosomes lors de la méiose I (2 éléments) ?
1- Les kinétochores des chromatides soeurs de chaque
chromosome sont fusionnés pour que les paires de
chromatides soeurs migrent vers le même endroit
2- Perte de cohésine au niveau seulement des bras des
chromatides soeurs
Qu’est-ce qu’il se passe avant la ségrégation des chromosomes lors de la méiose II (2 éléments) ?
1- Les cohésines au niveau du centromère ne sont plus
protégées par des protéines Shugoshin puisque l’on veut
séparer les chromatides soeurs
2- Les kinétochores ne sont plus fusionnées
3- La métaphase II et l’anaphase II se déroule comme dans la
mitose
Quelles sont les différences entre la méiose I et la méiose II (détaillez les différences de ségrégation des chromosomes)?
1- Il y a une perte de cohésine sur toutes les chromatides
soeurs dans la méiose II tandis que dans la I c’est sur
seulement les bras
2- Les kinétochores ne sont plus fusionnées afin que les
chromatides soient libres dans la méiose II contrairement
à la méiose I
Quel est le rôle de la recombinaison homologue dans la méiose et par quel mécanisme se réalise-t-elle ?
La recombinaison homologue par le mécanisme qui dépend des cassures doubles brins induites par spo11 (Crossing-over et non crossing-over) contribue à la diversité génétique. Il y a aussi plus de chance d’avoir de l’évolution avec de la reproduction sexuée puisque c’est une source de variation plus importante => Diversité
=> Diapo 64, Chap 7
Quel types d’erreurs peuvent se produire durant la méiose et quelles sont leurs conséquences?
Il peut y avoir une non disjonction ce qui produit des gamètes ne contenant aucun chromosome, donc l’individu portant ces gamètes voit sa fertilité être diminuée
