Cours 9 - Cycle cellulaire et division

Question 1

Phases du cycle cellulaire

Answer 1

1. Phase quiescente (Go)
2. Interphase
   - Phase G1
   - Phase S
   - Phase G2
3. Phase M (mitose et cytokinèse)

Question 2

Propriétés de la phase G1

Answer 2

• Période de croissance cellulaire
• Métabolisme normal et duplication des organelles
• Durée la plus variable (5-6h)

Question 3

Complexes de préréplication

Answer 3

• Formés en phase G1
• Deviennent actifs seulement en phase S
• Permettent le recrutement des ADN hélicases et autres protéines nécessaires à l’initiation de la réplication en phase G1
• 1 origine de réplication peut juste être activée 1 fois par cycle cellulaire durant la phase S pour éviter la ré-réplication

Question 4

Particularités de la phase S

Answer 4

• Réplication de l’ADN et duplication des chromosomes (S comme Synthèse)
• Production d’histones supplémentaires
• 10-12 heures
• Réplication des centrosomes

Question 5

Particularités de la phase G2

Answer 5

• Fin des préparatifs en prévision de la division
• 4-6 heures

Question 6

Phases de la mitose

Answer 6

1. Prophase
2. Prométaphase
3. Métaphase
4. Anaphase
5. Télophase

Question 7

Décrire ce qui se passe lors de la Prophase de la mitose

Answer 7

• Début de la condensation des chromosomes (diminution de la transcription)
• Nucléoles disparaissent (arrêt de la synthèse des ribosomes)
• Dégénérescence du cytosquelette et fragmentation du Golgi et du RE
• Mise en place du fuseau mitotique formé de microtubules polymérisés à partir des centrosomes (formation de l’aster autour des centrioles)
• Éloignement des 2 centrosomes

Question 8

Décrire ce qui se passe lors de la prométaphase de la mitose

Answer 8

• Chromosomes poursuivent leur condensation
• Fragmentation de la membrane nucléaire
• Fibres du fuseau peuvent maintenant interagir avec les kinétochores des chromatides soeurs
• Chromosomes sont graduellement déplacés vers l’équateur (centre de la cellule en division)

Question 9

Centromère définition

Answer 9

Région de chromatine au centre des chromosomes composée de séquences d’ADN répétées et d’histones particulières qui unissent les 2 chromatides-soeurs après la réplication de l’ADN en phase S

Question 10

Kinétochore définition

Answer 10

Structure formée de protéines qui s’attache spécifiquement aux centromères et qui permet le rattachement des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique.
2 kinétochores par chromosome mitotique (1 pour chaque chromatide soeur)

Question 11

Décrire ce qui se passe lors de la métaphase de la mitose

Answer 11

• Chromosomes attachés au fuseau mitotique via leurs kinétochores s’alignent sur la plaque équatoriale grâce à l’orientation des 2 centrosomes situés aux pôles opposés de la cellule
• Les kinétochores des 2 chromatides-soeurs sont bi-orientés (vers des pôles différents) et donc rattachés à des centrosomes opposés. Ça permet de s’assurer que les chromatides soeurs seront distribués également entre les 2 cellules filles

Question 12

Décrire ce qui se passe lors de l’anaphase de la mitose

Answer 12

• Les centromères se séparent en 2, libérant ainsi les chromatides soeurs qui deviennent des chromosomes à part entière.
• Raccourcissement des microtubules exerce une traction sur les kinétochores
• À la fin de cette phase, un jeu de chromosomes complet (46; 23 du père et 23 de la mère) est présent à chacun des 2 pôles de la cellule mère

Question 13

Décrire ce qui se passe lors de la télophase de la mitose

Answer 13

• Formation de nouveaux noyaux
• Les chromosomes débutent leur décondensation et les nucléoles réapparaissent
• La cytokinèse forme un sillon de division qui permet la séparation de la cellule mère en 2 cellules filles

Question 14

Qu’est-ce que la cytokinèse

Answer 14

• Chevauche les dernières étapes de la mitose et permet la séparation de la cellule mère en 2 cellules filles
• Un anneau contractile formé de filaments d’actine et de myosine se forme au centre de la cellule
• Le mouvement de la myosine sur l’actine forme le sillon de clivage qui permet la production des 2 cellules filles.

Question 15

Décrire les cellules somatiques

Answer 15

• Sont produites par la mitose d’autres cellules somatiques (non-sexuelles)
• Diploïdes (2n)
• Ont 23 paires de chromosomes homologues (46. 1 de chaque paire provenant de la mère et l’autre du père. 22paires de chromosomes autosomes (non-sexuels) et 1 paire de chromosomes sexuels X ou Y. XX = femelle et XY = mâle)

Question 16

Décrire les cellules sexuelles

Answer 16

• Haploïdes (1n)
• Sont produites par la méiose des cellules germinales
• Lors de la fécondation, l’ovule 1n fusionne avec un spermatozoïde 1n pour produire un zygote 2n qui deviendra un embryon, puis une personne 2n.

Question 17

Décrire ce qui se passe lors de la division mitotique des cellules somatiques

Answer 17

• Les cellules en phase G1 ont 2n chromosomes
• Elles répliquent l’entièreté de leur bagage génétique en phase S (chromosomes homologues du père et de la mère)
• Devient 4n en fin de phase S et en G2
• Durant la mitose, chaque chromosome dupliqué est séparé et envoyé dans 2 cellules filles (2n) qui retournent en G1

Question 18

Décrire ce qui se passe lors de la méiose

Answer 18

2 divisions consécutives (méiose I et méiose II) permettent la formation de 4 cellules 1n à partir d’une cellule germinale en 2n

Question 19

Étapes de la méiose

Answer 19

1. Prophase I
2. Prométaphase I
3. Métaphase I
4. Anaphase I et télophase I
5. Méiose II

Question 20

Décrire la prophase I de la méiose et ce qui la différencie de la mitose

Answer 20

• Formation de la synapsis (union des chromosomes homologues de la mère et du père répliqués) . Enjambement entre les chromosomes homologues qui sont ainsi appariés.
• Échanges de morceaux de chromosomes (qui se poursuit durant la métaphase I et se termine à l’anaphase I)
• Création programmée de bris double-brins et recombinaison homologue permet un rebrassage des allèles des gènes du père et de la mère dans les gamètes. Échange génétique

Question 21

Décrire la prométaphase I de la méiose et ce qui la différencie de la mitose

Answer 21

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.

Question 22

Décrire la métaphase I de la méiose et ce qui la différencie de la mitose

Answer 22

• Positionnement des chromosomes homologues à la plaque équatoriale
• Bien qu’ils soient reliés à 1 seul des 2 pôles par leurs kinétochores, les chromosomes homologues sont maintenus ensemble par des intermédiaires de recombinaison produits durant l’échange de morceaux de chromosomes
• Pas de clivage des centromères par la séparase. Permet d’envoyer les chromosomes dédoublés (père ou mère) avec leurs 2 chromatides soeurs vers des pôles opposés de la cellule suite à l’anaphase I.

Question 23

Décrire l’anaphase I et télophase I de la méiose et ce qui la différencie de la mitose

Answer 23

Les chromosomes homologues se détachent (terminaison de la recombinaison) et sont envoyés aux pôles opposés des 2 futures cellules-filles (2n mais avec seulement 23 chromosomes dédoublés. 1 seule copie de chaque chromosome homologue soit du père ou de la mère)

Question 24

Décrire la méiose II

Answer 24

Même chose que la mitose pour donner 4 cellules gamètes finales avec contenu génétique 1n contenant un mélange de 23 chromosomes du père ou de la mère rebrassés génétiquement grâce à la recombinaison.

Question 25

Qu’est-ce que la non-disjonction-méiotique?

Answer 25

Quand les chromosomes homologues ne se séparent pas lors de la méiose I ou que les chromatides soeurs restent attachés lors de la méiose II.

Question 26

À quoi mène la non-disjonction-méiotique?

Answer 26

Mène à l’aneuploïdie, soit un nombre anormal de chromosomes (trisomie, monosomie…)
- Monosomies autosomales sont toujours létales
- Trisomies autosomales sont, pour la plupart, létales en cours de développement ou peu après la naissance (sauf trisomie 21)
- Moins grave pour les chromosomes sexuels; Turmer (X0), Klinefelter (XXY)

Question 27

Par quoi et comment est régulé le cycle cellulaire?

Answer 27

Par des points de contrôle qui permettent de minimiser le risque d’erreur de réplication ou de division du matériel génétique.
Une fois passé le point de contrôle G1, la cellule doit nécessairement se diviser.
Les points de contrôle s’assurent que la taille de la cellule est suffisante, qu’il n’y a pas de dommages à l’ADN, que la réplication de l’ADN est complète, etc.

Question 28

Par quoi est contrôlé le cycle cellulaire?

Answer 28

Des kinases dépendantes des cyclines (CDK)

Question 29

Que font les complexes actifs composés de cyclines et CDK?

Answer 29

Phosphorylent plusieurs protéines de la cellule pour contrôler les processus importants pour chaque phase du cycle cellulaire.
L’abondance et activité de ces complexes sont régulées durant le cycle cellulaire.

Question 30

Quels effets ont les modifications post-traductionnelles (phosphorylation et autres)?

Answer 30

• Contrôlent l’abondance et l’activité des différentes cyclines et CDK, ce qui contrôle le bon déroulement du cycle cellulaire.
• En jouant sur ces modifications, on peut également stopper le cycle cellulaire s’il y a des problèmes (ex; si il y a des dommages dans l’ADN)