Cours 7 - Cycle cellulaire partie 1 Flashcards
Mitose vs division mitotique ?
- Mitose : étape du cycle cellulaire qui contient l’acte de la division
- Division mitotique : cycle cellulaire normal complet chez les eucaryotes
Est ce qu’un cycle non standard donnent nécessairement des cellules anormales ?
Non y’a des cycles cellulaires atypiques (ne sont pas pour autant nocifs)
Donne 2 exemples de cycles cellulaires atypiques
- Niches et cellules souches (asymétrie) : avec neuroblaste
- Stress (polyploïdie = plus de 2 copies de chromo) : polyploïdie résulte de l’endoréplication (réplication sans cytokinèse) dans les cellules du foie et certains tissus spécialisés
processus nrml larve de drosophile ou cardiomyocytes
Qu’est ce qui est souvent à l’origine des syncytium ? qu’est ce que c’est ?
Endoréplication précoce drosophile : cause un synctium
- Noyaux sont suspendus dans un seul compartiment de l’oeuf comme une cellule géante
- Plusieurs réplications de cycles cellulaires complets sans cytokinèse = créer un syncytium
- Le mouvement des noyaux vers la périphérie de l’embryon cause l’apparition de membrane plasmiques
Quelles sont les deux types d’endoréplication ?
2 Types d’endoréplication
- POLYPLOIDIE: Réplication suivie d’une mitose dans cytokinèse : = les chromo retiennent leur identité
individuelle ; cell à pls noyaux - POLYTENIE: Réplication sans re-former de nouveaux noyaux : les chromo reste colle = chromo geant
Le cancer est avant tout un problème de cycle cellulaire
donne 2 points et 1 moyen de l’éviter
- Perte de contrôle de la fréq de la division cellulaire
- Génome instable
= inhiber le cycle cellulaire est un traitement très prometteur contre tous les types de cancers
Homeostasie
La déficience de la prolifération (avec des maladies qui y sont associées) ?
La déficience de la perte cellulaire (avec des maladies qui y sont associées) ?
- Homéostasie : équilibre prolifération et perte cellulaire = MATURITÉ
- Déficience de la prolifération : perte excessive vers la dégénération tissulaire = SÉNESCENCE
o Maladies neuro-dégénératives
o Maladies infectieuses
o Maladies hématologiques
o Maladies hépatiques induite par toxines et lésions ischémiques (perte hépatocytaire) - Déficience de la perte cellulaire : prolifération excessive vers le cancer = CROISSANCE
o Désordres auto-immuns
o Virus Latents
o Maladies hépatiques induite par toxines et lésions ischémiques (fibrose)
2 Caractéristiques universelles du cycle cellulaire ?
1- Réplication de l’ADN
2- Ségrégation des chromosomes
Les 2 grandes étapes du cycle cellulaire ? durée moyenne chez l’homme ? identique chez toutes les espèces ?
2 grandes étapes
1- Interphase : G0, G1, S, G2
2- Mitose : M
Chez l’humain, le cycle cellulaire peut durer 12-48 heures (36-48h)
Tous les cycles cellulaires ne sont pas identiques, pour mammifères = G1 – S – G2 – M – Cy
Qu’ont permis Les levures S. cerevisiase et S. pombe ? via quoi genre méthodes ou caractéristiques ? (4)
elles ont permis l’identification des mutants qui sont bloquer à une étape du cycle cellulaire
morpho = diagnostique de letape du cycle
pr haploide facile de trouver mutants
pr diploide permet anaylse genetique complexe
2 étapes pour identifier les mutants chez Les levures S. cerevisiase et S. pombe ? permis d’identifier quoi ?
utilisation de mutants conditionnels sensibles a la temperature
1- criblage pour identification de mutants qui ne forment pas de colonies à temp
2- classif cyto des genes du cdc
ont permis de relever importance des CDK & genes impliques ds cdc (CDC28 aka cdk1)
Qu’ont permis les Embryons d’oursin de mer Arbacia punctulata ? grâce à quelles caractéristiques ? (2)
ont permis la découverte des cyclines (cycline B) protéine qui aug bcp juste avant cdc et disparait apres
a. Ovocytes transparents + div cell rapide + synchrones (meilleur pour microscopie)
b. Facile d’avoir de grande quantité de cet organisme
En quoi les Oeufs de la grenouille Xenopus Laevis sont un système clé pour l’analyse du cycle cellulaire ? MPF (cdk1-Cycline B) (3)
1- facile d’avoir bcp d’oeufs
2- induire un cycle cellulaire virtuel (hors cell) dans un extrait de protéines isolées = trv fct regulateurs de cycle
3- Isoler des protéines à un stade particulier (enlever prot & voir effet sur cdc)
En quoi les cellules d’organismes vertébrés en culture (ex. cellules HeLa) ont été importantes ? (2)
a. Identif regulation de la G1
b. Validation mecanismes vus chez organismes modeles
C’est quoi les hétérocayons ? a quoi ça a servi ? (2) Les exp de Rao et Johnson ont montré quoi ? (3)
Cellule contenant 2 ou pls noyaux de nature distincte (ex. poulet + humain)
- determiner quel etat cell/genotyp/phenotyp domine
- Permet compréhension du cycle cell - domino (événement séquentiel) vs oscillateur
(contrôleur central)
a. Interphase + M = M via MPF
b. G1 + S = S via SPF
c. G2 + S = G2 et S prouve facteur autorisation synthese et checkpoint pr empecher de re-repliquer ADN
Qu’est-ce qui contrôle la progression dans le cycle cellulaire ? Donne 4 Check points
1- G1 (G1/S) = Rb (pt de restriction - environnement favorable?)
2- S = replication ADN (plus permissif car ft reparation ADN ms n’arrete pas)
3- G2 (G2/M) = avant d’entrer dans la phase M, est-ce que l’ADN est bien répliqué ?
4- M (metaphase) = est-ce que les chromosmes sont bien attachés au microtubules du fuseau mito?
Donne 4 caractérisques générales des cyclines
- Régule les CDK
- BCP ds interphase, peu ds mitose
- Cycline = ½ vie courte
- Pas de fct sans CDK
Donne les 2 types de cyclines ainsi que leurs caractéristiques
1.Cyclines G1
- G0 = C, G1/S = D E
- Cycline E promouvoit l’entrée en phase S
- Turn over rapide
- ½ vie de 30 minutes
- Cyclines mitotiques
- Cycline A et B ; pic en G2/M
- Aug durant interphase
- Pic puis dégradation rapide durant la mitose
V ou F les cyclines peuvent lier une variete de CDK
V, et vice versa elles sont redondantes
Les 2 étapes pour la découverte des CDK-cycline ?
est ce qu’elles sont toutes importantes pour le cycle cellulaire ?
Étape 1 (Génétique)
- Identification des mutants cdc2 et cdc28 = CDK
Étape 2 (Conservation évolutive de la levure à l’humain)
- La séquence dhomologue humain sim a levure
= Découverte de CDK1 et CDK2
Ce n’est pas toutes les CDK qui sont importantes pour le cycle cellulaire : ex. CDK7-8-9 sont importantes pour
la transcription des gènes
Donne le rôle des cyclines en G1, en phase S, en phase M ?
- Cycline en G1 (E): accélère le passage pour G1
- Cycline phase S (A): requise pour initier la réplication de l’ADN
- Cycline phase M (B) : stimulent les événements mitotiques
Explique comment les cyclines régule transcription de la phase G1 vers S
Rb bloque E2F en G1.
Les FC activent Cycline D-CDK4/6, qui phosphoryle Rb, libérant E2F pour activ genes phase S
Cycline E-CDK2 amplifie phospho, engageant irrév. cell en phase S
Cycline A-CDK2 assure la réplication de l’ADN.
Donne les 4 cyclines présentes pdt le cycle cellulaire, à quelles CDK elles correspondent et à quel moment du cycle cellulaire ?
Cycle D - CDK4/6 : G1
Cycle E - CDK2 : G1-S
Cycle A - CDK2/1 : G2
Cycle B - CDK1 : M
Explique comment les cyclines régule transcription de la phase S vers G2 (2)
1- Transcription est induite par les FT B-Myb, NF-Y et FoxM1 en phase S
2- La transcription des cyclines n’est pas suffisante pour activer la CDK
Qu’est ce qui contrôle la localisation des cyclines ?
La phosphorylation des cyclines contrôle leur localisation
lors des transitions critiques du cycle cellulaire : G1 vers S et G2 vers M ou sont la cycline D et la cycline B-CDK1
- La cycline D passe du noyau (G1) au cytoplasme (S)
- La cycline B-CDK1 passe du cytoplasme (G2) au noyau en étant phosphorylé (Mitose)
Quelle est la seule CDK essentielle à la viabilité chez les mammifères ? pk ?
Les CDK sont partiellement redondantes chez les mammifères, donc seule la CDK mitotique (CDK1) est
essentielle à la viabilité cellulaire chez les mammifères
C’est quoi le but de la régulation du cycle cellulaire ? Rappelle les 4-5 checkpoints et les outils de contrôle (5)
But : s’assurer que les événements d’une phase soient accomplis avant le passage à une autre étape
Checkpoints :
R checkpoint (G0/G1), G1/S, S, G2/M, M
Outils de contrôles : cyclines, CDK, Rb, p53, CDKi
comment se passe la régulation du point R via la protéine Rb, qui phosphoryle cette protéine ? (3)
- Protéine RB (rétinoblastome) : inhib prolif cell du cycle div cell en inhibant E2F
E2F stim transcrip genes pr enzymes impliquees ds synthese du cycle cell (CDK par exemple) - La phosphorylation de RB est par les cyclines D-CDK4, E-CDK2 et A/CDK2
qui sont les inhibiteurs des CDK (CDKi) : Cip/Kip et INKs ?
- INK : inhibe la FORMATION de complexes cycline D avec CDK4-6 (ex: p16ink = suppresseur tumeur)
=> arret G0/G1
- Cip/KIP : inhibe les complexes cycline -CDK2, -CDK4-6 DÉJÀ FORMÉS et retarde la progression de G1 à S
(ex: p21cip active par p53)
=> arret G1/S/G2
C’est les gènes de quelle famille qui active la transcription du cycle cellulaire et ceux qui inhibent ?
Active: genes famille E2F
Inhib: genes famille Rb
Pourquoi réguler le cycle cellulaire par phosphorylation ? (2)
1- Bsn de reponse rapide
2- La régulation doit être réversible pour permettre un arrêt et un retour dans le cycle cellulaire
Est ce que la distribution des charges à la surface des kinases est essentielle à la spécificité avec leurs substrats ?
ouiiii
Quelle genre de kinase sont les CDK
Les CDK sont des kinases sérine-thréonine
Y’a t il une séquence particulière qui fait en sorte que les CDK reconnaissent leur substrat ?
Motif SPXK
c’est quoi le rôle d’une ser-thr kinase
transf p de ATP sur ser ou thr
Qu’est-ce que qui détermine la spécificité des kinases ? (3)
1- profondeur site cat accomode diff aa
2- Les charges dans le site cat
3- Les sites d’interaction distaux : sert a aug concentration de substrat proche de site cat
C’est quoi le rôle de SPXK et RXL ? de Cks1 ? ou se trouvent tous ces motifs ?
- Site de phosphorylation (SPXK) et motif RXL constituent le site de liaison en 2 parties pour les
complexes CDK-cycline - La protéine Cks1 agit comme un adapteur pour cibler les phospho-protéine (pour phosphorylation
supplémentaire) - Ces motifs d’interaction se trouvent dans les inhibiteurs des cyclines (CKi) et les substrats des CDK
(régulation position ou négative)
Activation kinase CDK
0- CDK fermee par boucle T (thr160) bloquant site actif
1- Activ part. site actif par liaison cycline (t loop bouge un peu)
2- Activ totale par phospho de Thr160 par CAK
Niveaux de CAK cycle cell vs cancer?
Eleves sauf G0
cancer eleves mm G0
Est ce que les la phosphorylation est seulement une régulation positive ?
reg + et -
