cours 9 - cycle cellulaire et division Flashcards
Qu’est-ce que le cycle cellulaire?
La vie d’une cellule, de sa formation jusqu’à sa propre division
Que comprend le cycle cellulaire?
La phase quiescente (G0), l’interphase (90% de la durée du cycle) et la phase M
Quelles sont les trois phases dans l’interphase?
- Phase G1
- Phase S
- Phase G2
Qu’est-ce que la phase G1?
- Période de croissance cellulaire
- Métabolisme normal et duplication des organelles
- 5-6 heures
Qu’est-ce que la phase S?
- Réplication de l’ADN et duplication des chromosomes
- Production d’histones supplémentaires
- Réplication des centrosomes
- 10-12 heures
Qu’est-ce que la phase G2?
- Fin des préparatifs en prévision de la division
- 4-6 heures
Qu’est-ce que la phase M?
La division
Que comporte la phase M?
La mitose et la cytokinèse
Qu’est-ce que la citokynèse?
Processus de segmentation visant à diviser l’ensemble de la cellule mère en deux cellules filles
V/F: La citokynèse chevauche les dernières étapes de la mitose et termine la phase M
Vrai
Chez les eucaryotes, qu’est-ce qui est assemblé sur plusieurs dizaines de milliers d’origines de réplication en G1?
Des complexes de pré-réplication
Que font les complexes de préréplication?
Ils se lient aux origines, ce qui permet le recrutement de protéines nécessaires à l’initiation de la réplication en phase G1, qui déroulent l’ADN
Les complexes de préréplication recrutent quoi?
- ADN hélicase
- Protéines de nécessaires à l’initiation de la réplication en phase G1
Que fait l’hélicase réplication?
Nécessaire à l’initiation de la réplication en phase G1, elle qui déroule l’ADN
Quel est le nom de l’hélicase de réplication?
MCM2-7
Combien faut-il de copie de l’hélicase pour chacune des fourches de la bulle réplicative?
2 copies
Que déclenche la signalisation du cycle cellulaire?
L’ouverture de la bulle de réplication
Combien y-a-t-il d’origine de réplication d’ADN par cycle cellulaire?
Une seule origine de réplication
Le complexe de pré-réplication devient actif quand dans l’interphase?
Seulement en phase S
Pourquoi l’origine de réplication devient actif seulement en phase S?
Pour éviter la ré-réplication
Que signifie n?
Le nombre haploïde d’une espèce
Que permet la division cellulaire?
- Distribuer le matériel génétique aux cellules filles
- Production de gamètes (reproduction sexuée)
- Remplacer des cellules détruites ou sénescentes
La division cellulaire a deux formes, quelles sont-elles?
Mitose et méiose
L’existence d’une cellule repose sur quoi?
La pré-existence d’une autre cellule
Que produit la mitose?
Deux cellules filles diploïdes (2n) génétiquement identiques
Quelle sorte de cellule est impliquée dans la mitose?
Les cellules somatiques produites par la mitose d’autres cellules somatiques (cellules non-sexuelles)
Combien de chromosomes sont produits lors de la mitose?
23 paires de chromosomes homologues (donc 46)
- 1 de chaque paire provenant de la mère
- 1 de chaque paire provenant du père
Il y a 22 chromosomes autosomes (non-sexuels) et 1 paire de chromosomes sexuels X ou Y
- XX: femelle
- XY: mâle
Que produit la méiose?
Des gamètes (cellules sexuelles), soit 4 cellules filles haploïdes (1n)
Quelle sorte de cellule est impliquée dans la méiose?
Les cellules sexuelles produites par la méiose des cellules germinales
Que se passe-t-il avec les gamètes lors de fécondation?
L’ovule (1n) fusionne avec un spermatozoïde (1n) pour produire un zygote (2n) qui deviendra un embryon, puis une personne (2n)
Que se passe-t-il durant la phase S? (en lien avec les phases)
Les cellules répliquent l’entièreté de leur bagage génétique (chromosomes homologues des père et de la mère) pour devenir 4n à la fin de cette phase et en G2
Que se passe-t-il avec chaque chromosome durant la mitose? (en lien avec les phases)
Chaque chromosome dupliqué est séparé et envoyé dans deux cellules filles (2n) qui retournent en phase G1
Qu’est-ce qu’un centrosome?
Structure qui aide à l’organisation des microtubules
Que sont les chromatides soeurs?
Chromosomes dupliqués attachés ensemble par le centromère
De quoi est composé le fuseau mitotique?
De microtubules
Que fait le fuseau mitotique?
Assure une bonne répartition des chromosomes dans les cellules lors de la division
Qu’est-ce que le centromère?
Région de chromatine au centre des chromosomes qui renferme des séquences d’ADN répétées et d’histones particulières
- point de fusion des deux chromatides soeurs
Que fait le centromère?
Unit les deux chromatides-soeurs après la réplication de l’ADN en phase S
Qu’est-ce que le kinétochore?
Structure protéique situé sur la face externe du centromère
Que permet le kinétochore?
- Le rattachement des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique
- Localiser des protéines impliquées dans le déplacement des chromosomes
Combien y-a-til de kinetochore par chromosome mitotique?
Deux kinétochores
- un pour chaque chromatide soeur
Quelles sont les cinq phases de la mitose?
- Prophase
- Prométaphase
- Métaphase
- Anaphase
- Télophase
Quelles sont les caractéristiques de la prophase?
- Début de la condensation des chromosomes: diminution de la transcription
- Les nucléoles disparaissent: arrêt de la synthèse des ribosomes
- Dégénérescence du cytosquelette: fragmentation du Golgi et RE
- Mise en place du fuseau mitotique
- Les microtubules (polymérisés à partir des centrosomes) forment l’aster autour des centrioles
- Les centrosomes s’éloignentt l’un de l’autre
La duplication des centrosomes lors de la prophase progresse en parallèle avec quoi?
Avec le cycle cellulaire durant la phase S
Quelles sont les caractéristiques de la prométaphase?
- Les chromosomes continuent de se condenser
- Fragmentation de la membrane nucléaire
- Les fibres du fuseau peuvent interagir avec les kinétochores des chromatines soeurs
- Les chromosomes sont graduellement déplacés vers l’équateur (centre de la cellule en division)
Quelles sont les caractéristiques de la métaphase?
Phase la plus longue (20 min)
1. Les centrosomes sont aux extrémités opposées de la cellule
2. Les chromosomes attachés au fuseau mitotique via leurs kinétochores s’alignent sur la plaque équatoriale grâce aux centrosomes situés aux pôles
3. Les kinétochores des deux chromatines soeurs font face à un pôle différent et donc rattachés à des centrosomes opposés
Lors de la métaphase, que permet le rattachement des kinétochores à des centrosomes opposés?
S’assurer que les chromatides-soeurs seront distribués également entre les deux cellules filles
Quelles sont les caractéristiques de l’anaphase?
Phase la plus courte
1. Les centromères se séparent en deux, libérant ainsi les chromatines soeurs qui deviennent des chromosomes à part entière
2. Le raccourcissement des microtubules exerce une traction sur les kinétochores
3. La fin de cette phase est marqué par des jeux équivalents et complets de chromosomes aux deux pôles
(46, 23 du père et 23 de la mère)
Quelles sont les caractéristiques de la télophase?
- De nouveaux noyaux commencent à se former à partir de fragments de l’enveloppe nucléaire et de membranes du réseau intracellulaire de la cellule mère
- Les chromosomes commencent à se décondenser et les nucléoles réapparaissent
- La cytokinèse forme un sillon de division qui étrangle la cellule, divise le cytoplasme et sépare la cellule mère en deux cellules filles
En quoi la condensation des chromosomes lors de la mitose est importante?
Pour faciliter la ségrégation des chromosomes
Quels sont les deux complexes participant à la condensation des chromosomes?
- Complexe de condensine
- Complexe de cohésine
Que fait le complexe de condensine dans la condensation des chromosomes?
- Enroulent l’ADN en boucles
- Rendent la chromatine plus compacte
Que requiert le complexe de condensine dans la condensation des chromosomes pour rendre la chromatine plus compacte?
La présence de la topoisomérase II et d’ATP
Que fait le complexe de cohésine dans la condensation des chromosomes?
- Unit les deux chromatines soeurs au niveau de leur centromère
- Forme un anneau qui englobe les deux molécules d’ADN
Qu’est-ce qui s’occupe de l’attachement des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique?
Les kinétochores
Qu’est-ce qui intervient dans le mouvement des chromosomes lors de l’attachement des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique?
Les dynéines
Quelles sont les deux étapes de la ségrégation des chromosomes?
- Déplacement des chromosomes vers les pôles
- Séparation des chromatides soeurs (durant l’anaphase)
Que se passe-t-il dans la séparation des chromatides soeurs lors de la mitose (ségrégation des chromosomes)?
- L’anneau de cohésine est fixé par la sous-unité Scc1
- La séparase dégrade Scc1 et libère les chromatides
Qui participe dans la séparation des chromatides soeurs (ségrégation des chromosomes)?
- La sous-unité Scc1
- La séparase
Qu’est-ce qui se forme durant la cytokinèse?
Un sillon de clivage
Quelles sont les étapes de la cytokinèse?
- Un anneau contractile s’assemblent au site de la plaque équatoriale entre les chromosomes ségrégués (au centre de la cellule)
- L’anneau contractile est composé de filaments d’actine et de myosine
- Le mouvement de la myosine sur l’actine crée un sillon de clivage qui permet la production de deux cellules filles
De quoi est composé l’anneau contractile de la cytokinèse?
De filaments d’actine et myosine
Combien y-a-t-il de division consécutives lors de la méiose?
Il y a deux divisions
1. Méiose I
2. Méiose II
Que permettent les deux divisions consécutives de la méiose?
La formation de 4 cellules (1n) à partir d’une cellule germinale (2n), qui elle était (4n) à la méiose I
Quelles sont les très grandes étapes de la méiose?
- Les chromosomes se répliquent
- La réplication est suivie des deux divisions: méiose I et méiose II
- Formation de 4 cellules génétiquement différentes, chacune ayant la moitié moins du nombre de chromosomes de la cellule mère
Que signifie 1n?
Une seule copie de chaque chromosome
Comment la méiose diffère-t-elle de la mitose?
Elle diffère par:
1. Le réarrangement génétique (enjambement)
2. Le positionnement des tétrades sur la plaque équatoriale
3. La réparation des chromosomes homologues
La recombinaison génétique a lieu suite à quoi?
À la synapsis (enjambement)
Quand se passe la synapsis?
Lors de la prophase I
Où a lieu l’enjambement?
Entre deux chromatides de chromosomes homologues
Qu’est-ce que la synapsis?
Union des chromosomes homologues (de la mère et du père) répliqués
Que forment les structures en X lors de l’enjambement?
Les chiasmas
Où sont localisés les chiasmas?
Aux endroits où sont produits des échanges génétiques
Qu’augmente la recombinaison?
La variabilité génétique
- Permet un redressage des allèles des gènes du père et de la mère dans les gamètes
Quelles sont les étapes de la méiose I?
- Interphase
- Prophase I
- Métaphase I
- Anaphase I
- Télophase I
Quelles sont les étapes de la méiose II?
Télophase I
1. Prophase II
2. Métaphase II
3. Anaphase II
4. Télophase II
Quelles sont les caractéristiques de la prophase I de la méiose?
- Formation de la synapsis et des enjambements entre les chromosomes homologues qui sont ainsi appariés
- Échanges de morceaux de chromosomes (cet échange se poursuit durant la métaphase I et se termine à l’anaphase I)
Quelles sont les caractéristiques de la métaphase I de la méiose?
- Attachement des chromosomes aux microtubules via leurs kinétochores
(contrairement à la mitose, les kinétochores de chaque chromosome dupliqué durant la première méiose sont situés côte à côte sur les centromères ce qui leur permet d’être attachés au même centrosome via les microtubules et donc d’être envoyés vers le même pôle) - Positionnement des chromosomes homologues à la plaque équatoriale
(Bien qu’ils soient reliés à un seul des deux pôles par leurs kinétochores, les chromosomes homologues sont maintenus ensemble par des intermédiaires de recombinaison produits durant l’échange de morceaux de chromosomes)
Lors de la métaphase I de la méiose, comment les chromosomes homologues sont-ils maintenus ensemble lors de leur positionnement à la plaque équatoriale?
Par des intermédiaires de recombinaison produits durant l’échange de morceaux de chromosomes
Quelle est la différence entre la prométaphase de la mitose et la métaphase de la méiose I?
Contrairement à la mitose, les kinétochores de chaque chromosome dupliqué durant la première méiose sont situés côte à côte sur les centromères ce qui leur permet d’être attachés au même centrosome via les microtubules et donc d’être envoyés vers le même pôle
Les centrosomes sont envoyés vers des pôles opposés lors de la mitose
Quelle est la différence entre l’anaphase de la mitose et de la méiose I?
Il n’y a pas de clivage des centromères par la séparase chez la méiose
- Cela permet d’envoyer les chromosomes dédoublés (soit du père ou soit de la mère) avec leurs 2 chromatides soeurs vers des pôles opposés de la cellule suite à l’anaphase I
Quelles sont les caractéristiques de l’anaphase I et de la télophase I de la méiose?
- Les chromosomes homologues se détachent (terminaison de la recombinaison (échanges génétiques entre les chromosomes homologues)) et sont envoyés aux pôles opposés des deux futures cellules-filles
- 2n, mais avec seulement 23 chromosomes dédoublés (1 seule copie de chaque chromosome homologue soit du père ou soit de la mère)
Que forme la méiose II?
4 cellules gamètes finales avec du contenu génétique (1n) contenant un mélange de 23 chromosomes du père ou de la mère rebrassés génétiquement grâce à la recombinaison
En quoi la méiose II est-elle caractérisée?
La séparation des chromatides soeurs
Qu’est-ce que la spermatogénèse?
Formation de 4 spermatozoïdes à partir de la division méiotique d’un seul spermatocyte
- gamète mâle
Qu’est-ce que l’oogénèse?
Formation d’un seul ovule à partir de la division méiotique d’un oocyte
- gamète femelle
Que veut-on dire par “les divisions méiotiques de l’orogenèse sont asymétriques”?
- Une seule des deux cellules filles produites reste vivante et conserve tout le matériel cytoplasmique
- L’autre noyau contenant la moitié des chromosomes MI ou des chromatides MII est détruit par apoptose
Qu’est-ce que le concept non-disjonction méiotique?
Lorsque les chromosomes homologues ne se séparent par lors de la méiose I
OU
lorsque que les chromatides soeurs restent attachés lors de la méiose II
Quelle est la conséquence de non-disjonction méiotique?
L’aneuploïdie
Qu’est-ce que l’aneuploïdie?
Un nombre anormal de chromosomes
Par quoi peut se résulter l’aneuploïdie?
- Monosomie autosome: toujours létale
- Trisomie autosome: létale en cours de développement ou peu après la naissance (sauf la trisomie 21)
Quelles sont les conséquences de l’aneuploïdie des chromosomes sexuels?
Moins graves
1. Turner XO
2. Klinefelter XXY
Par quoi est régulé le cycle cellulaire?
Par des points de contrôle
Que permettent les points de contrôle?
Minimisent le risque d’erreur de réplication ou de division du matériel génétique
Que doit nécessairement faire la cellule une fois passé le point de contrôle G1?
Se diviser
Qu’est-ce que les points de contrôle assurent-ils?
- Que la taille de la cellule est suffisante
- Qu’il n’y ai pas de dommages à l’ADN
- Que la réplication de l’ADN est complète
- Que les chromosomes sont bien alignés sur la plaque équatoriale
Où sont les trois ponts de contrôle du cycle cellulaire?
- Fin G1
- Fin G2
- Fin M
Le cycle cellulaire est contrôlé par quoi?
Les kinases dépendantes des cyclines (CDK)
Les cyclines et les CDK forment quoi ensemble?
Des complexes actifs
Que font les complexes actifs de cyclines et de CDK?
Phosphorylent plusieurs protéines de la cellule pour stimuler la progression du cycle cellulaire
Que déclenchent les complexes actifs de cyclines et de CDK et durant quelles phases?
- Des ORC (phase G1 à S)
- La mitose (phase G2 à M)
- Libèrent la séparase (fin de la phase M)
L’activité des CDK dépend de quoi?
De l’association avec sa cycline spécifique correspondante
Que contrôle la vitesse de progression des phases du cycle cellulaire et le bon fonctionnement de celui-ci?
La quantité et l’identité des cyclines
Qu’est-ce qui contrôle l’abondance et l’activité des différentes cyclines et CDK?
Les modifications post-traductionnelles (phosphorylation et autres)
Qu’entraîne le mauvais fonctionnement des ORC?
- Taille des cellules trop petites
- Transmission d’ADN endommagé (pouvant causer des mutations = risque de cancer plus élevé)
- Non-disjonction mitotique des chromosomes (apleunoïdie)
Qu’est-ce qui permet de stopper le cycle cellulaire en cas de problèmes?
Les modifications post-traductionnelles
Schématisez le cycle cellulaire en incluant la ploidie des cellules à chaque étape, ainsi que le nombre de centrosomes.
Phase G1:
2n
1 centrosome
Phase S:
2n à 4n
1 à 2 centrosomes
Phase G2:
4n
2 centrosomes
Phase M:
4n à 2n
2 à 1 centrosome
