Cours 1: Noyau Et Cycle Cellulaire Flashcards
Plus gros organite de la cellule
Noyau (environ 5 um)
Caractéristiques du noyau (fonctions générales)
Contient la majorité du matériel génétique
Environnement propice pour la réplication, expression génétique et le processing des ARN
Protection de l’information génétique
Sépare la transcription et traduction dans espace et temps
La plupart des cellules ont combien de noyaux
1
Exemple de cellules pouvant être binuclées et définition de cellule binuclée
Cardiomyocytes
2 noyaux
Est-ce que des cellules peuvent ne pas avoir de noyaux
Oui (exemple les globules rouges)
Qu’est-ce que la syncytia
Cellule vaste avec plusieurs noyaux formés par fusion cellulaire (exemple le muscle strié)
Comment se former une cellule polynuclée
Lorsqu’une cellule entame sa mitose en divisant son noyau mais ne la complète pas et qu’il n’y a donc pas de division cellulaire à proprement dit
Selon les tissus, le noyau varie en [1] et en [2]
1=> forme
2=> position (basal, medial, apical, etc.)
Constituants du noyau cellulaire
Enveloppe nucléaire
Pores nucléaires
Nucleoplasme
Lamine nucléaire
Chromatine (hétérochromatine et euchromatine)
Nucléole
L’enveloppe nucléaire est un site important de…
Synthèse protéique
Caractéristique de La membrane externe de l’enveloppe nucléaire
Parsemée de ribosomes
Espace intermembranaire de l’enveloppe nucléaire est une continuité de …
RER (reticulum endoplasmique rugueux)
Caractéristique de la membrane interne de l’enveloppe nucléaire
Appuyée contre la lamina nucleaire
La lamina nucléaire inclut…
Filaments intermédiaires appelés lamines
Quels sont les 3 éléments associés à l’enveloppe nucléaire
Pores nucléaires
Ribosomes
Lamina nucléaire
Que se passe t’il avec l’enveloppe nucléaire pendant la mitose et pourquoi cela est-il nécessaire
Elle se démembre afin de permettre l’interaction entre les chromosomes et le cytosquelette (l’enveloppe agit comme barrière habituellement)
L’import et l’export de protéines se fait par…
Pores nucléaires
Quelles structures autre que les protéines sont également exportés par les pores nucléaires
ARNm
De quoi sont formés les pores nucléaires
Formés de complexes de protéines spécialisées (nucléoporines) NPCs
Ils possèdent également des fibrilles des 2 cotes de l’enveloppe
Import de protéines dépend de quoi
Dépend d’un signal de localisation nucléaire (NLS)
Vrai ou faux? Le NLS ne fait pas partie de la charge/cargo
Faux, c’est une séquence de 7-20 acides aminés intégrés dans une région exposée de la prot. charge
Quel est le rôle de l’importine
Reconnaître le NLS, s’y lier et transporter la charge à travers le pore nucléaire
Quelle est la petite molécule qui contrôle le transport nucléaire
Ran-GTP
Quels sont les étapes de l’import de protéines à travers les pores nucléaires
1- importine se lie à la charge protéique
2- importine transporte sa charge dans le noyau
3- ran-GTP se lie a l’importine & la charge protéique est alors libérée
4- importine vide retourne au cytoplasme
5- GTP su Ran est hydrolysé donc Ran-GDP est dissocié de l’importine
(Voir schéma dans le résumé)
Molecule nécessaire à l’exportation des protéines à travers les pores nucléaires
Exportines
Comment font les exportines pour exporter les protéines hors du noyau
Elles reconnaissent les signaux d’exclusion nucléaire (NES)
Vrai ou faux? Contrairement à l’importation, l’exportation ne nécessite pas l’utilisation de Ran
Faux
Un NES est formés d’environ combien d’acides aminés
10
Le NES et le NLS sont des exemples de quoi
Étiquetage par la cellule
De quoi est composée la chromatine
ADN et protéines
Quelles protéines peut-on retrouver dans la chromatine
Histones, protéines acides, facteurs de transcription, enzymes
À quel moment les fibres de chromatine sont elles à leur état physiologique le moins condensé
A quoi ressemble cela au niveau des chromosomes
Lors de l’interphase
Chromosomes tout mélanger
À quel moment les fibres de chromatine sont elles à leur état physiologique le plus condensé
A quoi ressemble cela au niveau des chromosomes
Pendant la division cellulaire
Chromosomes reconnaissables individuellement
Décrit un nucleosome
146 paires de base d’ADN enroulées autour d’un octamere d’histoire (8)
Comprend de l’ADN de liaison entre chaque nucleosome
Environ 10 nm par nucleosome
Quelles sont les histones présentes dans un nucleosome
2x chaque: histone H2A, H2B, H3, H4
Décrit la chromatine dans un noyau interphasique d’un point de vue fonctionnel
5-10% active pour transcription
95-90% autres rôles (ex: stabilité)
Décrit la chromatine dans un noyau interphasique du point de vue morphologique
90-80% sous forme condensée (euchromatine)
10-20% sous forme non-condensée (heterochromatine)
Par quoi sont régulées la condensation et l’expression génétique
Modification post-traductionnelles des queues des histones
Décrit la structure d’une histone
Polypeptide avec une queue qui sort de la structure du nucleosome
Les modifications post-traductionnelles des queues des histones influencent quoi
Influencent localement la chromatine et son remodelage
Nomme les 5 modifications post-traductionnelles
Acetylation (Ac)
Methylation (Me)
Ubiquination (Ub)
Sumoylation (SU)
Phosphorylation (P)
Vrai ou faux? Les modifications post-traductionnelles peuvent être héritées
Vrai, ça fait partie des mécanismes épigénétiques
Différence entre histone acétyl-transferase et histone méthyl-transferase
Acetyl-transferase promouvoir la transcription (euchromatine) alors que le methyl-transferase bloque la transcription (heterochromatine)
Domaine protéique le plus large
Nucléole
Qu’est ce qu’un domaine protéique
Association spécifique de protéines, de petits ARNs et d’ADN
Pas de membrane pour le délimiter
Rôles du nucléole
Site de synthèse pour la plupart des ARNr
Pre-assemblage des ribosomes
Indice de l’activité de synthèse des protéines de la cellule (taille du noyau)
Vrai ou faux, le nucléole d’une protéine sécrétrice est plus petit que celui des autres cellules
Faux, il est plus gros puisque la protéine sécrétrice doit faire plus de synthèse protéique que les autres cellules
Particularité retrouvé sur 5 chromosomes du nucléole
Région organisatrice nucleolaire (NOR)
Que contiennent les NOR
Plusieurs copies des gènes pour ARNr (ARNs robosomales)
Les ribosomes contrôlent quoi
La traduction des protéines
Composantes du nucleoplasme
Eau + nutriments + protéines et autres facteurs solubles
Réseau fibrillaire dont l’existence et les rôles sont controversés
Matrice nucléaire
propriété clé des cellules
capacité de se maintenir et de se renouveler
chez les cellules, il doit y avoir une balance entre quoi
prolifération cellulaire et apoptose (mort cellulaire)
la prolifération des cellules se fait en plusieurs étapes hautement régulées via…
cycle cellulaire
quelles sont les phases principales (4) du cycle cellulaire
Phase M, Phase G1, Phase S, Phase G2
quelles phases font partie de l’interphase
G1, phase S et G2
quelles sont les 2 sous-phases de la phase M
mitose (division nucléaire) et cytosinèse (division du cytoplasme)
à quelle phase a lieu la réplication de l’ADN
phase S
la progression du cycle cellulaire dépend de…
protéines kinases dépendantes de cyclines (Cdks)
Cdk inactive VS Cdk active
que peut faire la Cdk active
si Cdk seule = inactive
si Cdk associée à cycline = active et peut donc phosphoryler des substrats
expression des cyclines est controlée avec…
le cycle cellulaire
quels sont les différents complexes Cdk-cycline qui controlent les différentes phases du cycle
Cdk-G1, Cdk-G1/S, Cdk-S, Cdk-M
par quoi est régulée l’activité des Cdk
la dégradation des cyclines
comment se produit la dégradation des cyclines
ubiquitinylation de la cycline, protéasome reconnait la cycline ubiquitinylée et la dégrade
ou se trouvent les protéasomes
dans le cytoplasme
quels sont les 2 dispositifs pour élimination des protéines vieilles, endommagées ou inutiles
spécialisation de chacun
lysosomes = prot. enfermées dans vésicules
protéasomes = prot. solubles présentes dans cytosol et nucléoplasme
qu’est-ce qui est reconnu par les protéasomes et qui permet la dégradation de protéines
polyubiquination
comment activité des Cdks change avec le cycle cellulaire
pendant G1: production de cycline S augmente
pendant G2: production de cycline M augmente
pendant M: cycline-S dégrade avant cycline-M
lorsque production de la cycline-S augmente, l’activité des Cdk-S augmente
lorsque production de la cycline-M augmente, l’activité des Cdk-M augmente
qu’est-ce qui contrôle l’activation des Cdks et la progression du cycle
expression et la dégradation des cyclines
par quoi est controlée l’entrée en phase M
augmentation de l’activité Cdk-M
role des checkpoints dans le cycle cellulaire
assurer que les évènements clés se produisent dans le bon ordre
point de controle G2
tout ADN répliqué?
tous dommages de ADN réparés?
point de controle en mitose
tous chromosomes correctement attachés au fuseau mitotique?
point de controle G1
environnement favorable ?
vrai ou faux? le système de controle n’est pas en mesure d’arrêter le cycle meme aux pts de controle
faux
comment se nomme le point de controle entre métaphase et anaphase
SAC (spindle assembly checkpoint)
Quelles sont les étapes de la mitose et où se trouve le SAC parmi elles
Prophase
Prometaphase
Metaphase
— SAC —
Anaphase
Telophase
Cytosinese
Mnémotechnique: Peppa Pig Makes A Terrific Cheerleader
Avant la mitose (interphase: phase G2), que ce passe-t-il
Cellule augmente en taille
ADN des chromosomes est répliquée
Centrosome est dupliqué
Cdk inactif -> cdk-cycline actif
Décrit la prophase
Chromosomes répliqués se condensent (chaque chromosome contient 2 chromatines sœurs étroitement associées)
Fuseau moto tique s’assemble entre 2 centrosomes qui ont commencés à s’éloigner
Cdk-cycline actif
A quoi servent les condensines et par quoi sont-elles contrôlées ?
Faciliter enroulement des chromatides (condensation) pendant la prophase
Contrôlées par activité Cdk-cycline
À quelle phase se fait la duplication des centrosomes? À quelle phase se fait leur séparation?
Phase S
Prophase
Par quoi est contrôlée la séparation des centrosomes
Cdk-M
Décrit le cil primaire
Dérivé du centrosome
Uniquement dans cellules en quiescence (phase G0 hors du cycle cellulaire)
Si cellule entre dans cycle cellulaire, le cil est réabsorber et centrioles redeviennent un centrosome
Décrit la prometaphase
Commence brusquement par rupture de l’enveloppe nucléaire
Chromosomes peuvent s’attacher aux microtubules du fuseau par l’intermédiaire des kinetochores
Chromosomes présentent des mouvements actifs
Cdk-cycline actif
Décrit l’état de l’enveloppe nucléaire selon les différentes phase du cycle cellulaire
Noyau d’interphase -> phosphorylation des pores nucléaires et des laminés -> prometaphase -> dephosphorylation des pores nucléaires et des laminés -> telophase -> fusion des vésicules de l’enveloppe nucléaire -> noyau d’interphase
En prometaphase, l’activité Cdk-M inhibe quoi?
Les processus de l’interphase pour se concentrer sur la séparation des chromosomes soit:
- arrêt de la transcription
- arrêt de l’endocytose et exocytose
- démembrement de l’enveloppe nucléaire
- fragmentation du RE et de l’appareil de Golgi
Quel changement à lieu au niveau de la forme de la cellule durant la prometaphase
La cellule s’arrondit (perte de contacts focaux, formation de cortex riche en actine-F)
Que sont les kinetochores, à quoi servent-ils, combien y en a-t-il?
Chromatine spécialisée avec Histone CENP-A au lieu de H3 se formant aux centromères
Les microtubules s’attachent au kinetochores pour aligner les chromosomes pendant la prometaphase
46 paires de kinetochores
Si les kinetochores sont mal-alignés ou mal-attachés, que se passe-t-il
Ils bloquent la prometaphase
Décrit la métaphase
Chromosomes alignés à l’équateur du fuseau (mi-chemin entre 2 pôles)
Microtubules attachés aux kinetochores s’attachent aux pôles opposés du fuseau
Cdk-cycline actif
Quel indicateur permet de savoir si une cellule est prête à se diviser
Quand tous les kinetochores sont alignés correctement
L’activation de quelle substance permet la transition de la métaphase vers l’anaphase
Ubiquitine ligase (APC: anaphase promoting complex)
Décrit comment APC peut être activer/désactiver et son effet sur le SAC
Kinetochores mal-alignés inhibent APC => SAC allumer
Kinetochores alignés n’inhibent pas APC => SAC éteint => APC se lie au complexe Cdk-cycline (qui a déjà été poly-ubiquitinylé) puis la cycline est détruite par le proteasome donc la Cdk devient inactive et on passe à l’anaphase
Décrit le rôle des cohésines
Maintenir chromatides sœurs collées ensemble depuis leur réplication en phase S
À quel moment les cohesines sont elles clivées
Avant l’entrée en anaphase
Explique comment une cohesine peut être clivée
On a besoin d’une enzyme protéolytique inactive (separase) qui est lié à une protéine inhibitrice (securine)
Ubiquitine ligase (APC) permet l’ubiquitinylation et la dégradation de la securine, ce qui va activer la séparase
La separase peut donc agir sur la cohesine et la cliver
Quelles sont les conséquences de l’activation de l’APC
Dégradation de la cycline-M
Dégradation de la securine
Décrit l’anaphase
Chromatides sœurs se séparent de façon synchrone et sont tirées vers le pôle du fuseau auquel elles sont attachées
Microtubules deviennent plus courtes et les pôles du fuseau s’éloignent
Contribue à la ségrégation des chromosomes
Complexe Cdk-cycline passe de actif à inactif
Décrit la telophase
2 jeux de chromosomes atteignent les pôles du fuseau
Nouvelle enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque jeu de chromosomes => cela achève la formation de 2 noyaux et c’est la fin de la mitose
Cdk-cycline inactif
Décrit la cytosinese
Commence avec assemblage de l’anneau contractive (filaments actine et myosine) pendant anaphase
Anneau contractile divise en 2 le cytoplasme
Pince la cellule mère pour créer 2 nouvelles cellules filles à un noyau
Cdk-cycline inactif
Synonyme de méiose
Gametogenese
Vrai ou faux? La mitose commence avec une cellule diploïde alors que la méiose commence avec une cellule haploïde
Faux, les 2 commencent avec une cellule diploïde
Au début de la mitose et de la méiose, que contient la cellule
46 chromosomes non-dupliques donc 23 paires
Décrit les étapes de la mitose vs celles de la méiose brièvement
Mitose:
- chromosomes se copient pour donner 1 cellule à 46 paires de chromatides sœurs
- ségrégation des chromosomes
- Donne 2 cellules diploïdes avec chacune 46 chromosomes
Méiose:
- chromosomes se copient pour donner 1 cellule à 46 paires de chromatides sœurs
- recombinaison des chromosomes (échange de matériel génétique)
- Séparation des paires de chromosomes
- separation des chromatides sœurs
- Donne 4 cellules filles avec chacune 23 chromosomes (haploïde)
Que peut-on dire sur les chromosomes non-répliqués
46 au total
23 paires de chromosomes homologues (maternels et paternels donc non-identiques)
22 paires d’autonomes + XX ou XY (différentiation du genre)
Décrit les chromosomes répliqués
2 chromatides sœurs / chromosome (identiques)
92 chromatides sœurs en tout (donc 92 kinetochores pendant G2/M)
Qu’est-ce qu’un karyotype
Ensemble de chromosomes d’un individu
Qu’est-ce que la ploïdie
Nombre d’exemplaires dans une cellule donnée de jeux complets de chromosomes
Diploïde
2 jeux (nb normal de chromosomes pour cellules somatiques)
Haploïde
1 jeu (nombre normal pour cellule germinales) => 1/2 diploïde
Tétraploïde
4 jeux (par exemple échec de la cytosinese)
Polyploïdie
Plusieurs jeux (plusieurs phases S sans phase M par exemple)
Aneuploïdie
Nombre anormal de chromosomes (par exemple mauvaise ségrégation d’un chromosome ou trisomie 21)
