Cycle cellulaire Flashcards
1
Q
Quelle est la seule façon de produire une nouvelle cellule?
A
La seule façon de produire une nouvelle cellule est de dupliquer une cellule qui existe déjà!
2
Q
Qu’est-ce que le cycle cellulaire?
A
Ce sont des cycle répétés de croissance et de division.
3
Q
Comment caractériser le cycle cellulaire chez les procaryotes?
A
Il est relativement simple. Il y a une phase de croissance avant la réplication du matériel génétique et ensuite la division. Ce cycle se répète indéfiniment.
4
Q
Le cycle cellulaire chez les procaryotes est fonction de quoi? Comment peut-on le réguler?
A
Il est fonction des facterus environnementaux (température, nutriments, etc…). Tant qu’il y a des nutriments, il y a de la division cellulaire bactérienne. En effet, dans des conditions optimales, il y a une croissance exponentielle très rapide.
On peut contrôler la croissance bactérienne en limitant le nombre de nutriments disponibles en culture.
5
Q
Comment caractériser la vue d’ensemble du cycle cellulaire chez les eucaryotes?
A
Il y a réplication de l’ADN et ensuite ségrégation des chromatides soeurs pour ensuite avoir la division cellulaire.
Il doit y avoir non seulement la duplication du matériel génétique mis aussi la duplication des organites et des macromolécules. Sinon, les cellules deviendraient de plus en plus petites.
Premièrement, il y a la croissance de la cellule et la réplication des chromosomes.
Ensuite, il y a la ségrégation des chromosomes.
Pour finir, il y a la division cellulaire.
6
Q
Dans le cycle cellulaire des eucaryotes, de quoi dépend la croissance des cellules?
A
Des facteurs de croissances contenus dans le milieu.
7
Q
Pourquoi les chromatides soeurs sont-elles ségréguées?
A
Pour s’assurer qu’il y ait une séparation efficace dans chacune des cellules et que les deux cellules filles contiennent le même matériel génétique.
8
Q
Quelles sont les deux phases majeures du cycle cellulaire des eucaryotes? Quelles sont leurs caractéristiques?
A
- La phase S durant laquelle il y a la duplication de l’ADN. Elle dure 8 heures, donc environ 1/3 du temps d’un cycle cellulaire complet qui dure 24h.
- La phase M durant laquelle il y a la ségrégation des chromosomes et la division cellulaire. Cette phase dure environ 1h et comprend la mitose (division nucléaire) et la cytocinèse (division du cytosol).
9
Q
Quelle est la fonction de base du cycle cellulaire?
A
De dupliquer l’ADN et de le séparer en 2 de façon égal.
10
Q
La phase S et la phase M prennent du temps sur 24h mais le reste du temps est lié à quoi?
A
Aux différentes phases de croissance.
11
Q
Quelles sont les différentes phases de la phase M?
A
Prophase : condensation des chromosomes en 2 chromatides soeurs. Le fuseau mitotique s’assemble entre les deux centrosomes.
Prométaphase : enveloppe nucléaire se désagrège ce qui permet que les chromatides soeurs s’attachent aux fuseaux mitotiques.
Métaphase : alignement des chromatides soeurs au centre de la cellule (équateur).
Anaphase : séparation des chromatides qui sont tirées vers les pôles du fuseau dans des directions opposées. Les MT attachés au kinétochore raccourcissent et les pôles s’éloignent l’un de l’autre.
Télophase : le fuseau se désagrège et les noyaux se reforment.
Cytocinèse : clivage de la cellule en 2 cellules filles (séparation du cytosol)
12
Q
Qu’est-ce que le fuseau mitotique?
A
C’est une rangée bipolaire de MT qui permettent de diriger les chromosomes où ils doivent aller dans la cellule.
13
Q
Vrai ou faux? La cellule peut progresser dans le cycle cellulaire même si les chromosomes ne sont pas tous alignés à l’équateur.
A
Faux.
14
Q
Vrai ou faux? Avant de commencer la prophase, l’ADN est déjà répliqué.
A
Vrai.
15
Q
Comment l’enveloppe nucléaire se reforme dans une nouvelle cellule?
A
Elle se reforme à la surface des chromosomes pour permettre de les séparer du cytoplasme.
16
Q
Quelles sont les 4 phases séquentielles du cycle cellulaire?
A
G1 : cette phase permet la synthèse de protéines ainsi que la croissance de la cellule.
S : réplication de l’ADN
G2 : réplication des centrosomes
M : la mitose et la cytocinèse
17
Q
Quelles sont les phases transitoires? Quelles sont leurs caractéristiques?
A
Il existe des phases transitoires par exemple G1 entre M et S ou G2 entre S et M. Ces phases permettent en partie à la cellule de croître.
18
Q
Comment caractériser l’interphase?
A
L’interphase comprend les phases G1, S et G2. Elle dure 23h sur 24h d’un cycle cellulaire.
19
Q
Comment caractériser le temps nécessaire pour la croissance d’une cellule et le temps nécessaire pour sa division.
A
Croissance est plus longue que réplication et division
20
Q
Que permettent les phases G1 et G2?
A
Elles permettent à la cellule de croître et de contrôler son environnement avant de s’engager dans les phases S et M.
21
Q
Comment caractériser l’importance de G1?
A
Cette phase est très importante. Elle peut être de temps variable et se déroule en fonction des signaux provenant des autres cellules.
22
Q
Qu’est-ce que la phase G0? En quoi est-elle importante?
A
Si les conditions sont défavorables à la croissance lorsque la cellule est dans la phase G1, elle va passer à la phase G0. Cette phase est un état de repos de temps indéfini mais peut être permanent. Par exemple, dans le cas de neurones en phase de différenciation terminale, ils vont aller en phase G0 et arrêter de se diviser.
23
Q
Qu’est-ce qu’un point de restriction? Quelle est l’importance de celui-ci? À quel moment retrouve-t-on le premier dans le cycle cellulaire?
A
En présence de signaux de croissance, les cellules progressent vers un point de non-retour à la fin de G1. C’est un point de restriction.
À partir de ce point, la cellule s’engage de façon irréversible dans la réplication de leur ADN, même si les signaux cessent.
24
Q
Comment la durée du cycle cellulaire varie d’un type de cellule à l’autre?
A
Elle varie beaucoup. Par exemple, une cellule de levure prend de 1,5 à 3 heures pour faire un cycle, tandis qu’une cellule de fois humain peut prendre jusqu’à 1 an.
25
Qu'est-ce qui est semblable entre les espèces concernant le cycle cellulaire?
L'organisation et les mécanismes de base du cycle cellulaire sont très conservés au cours de l'évolution.
Les résultats sont transposables entre les espèces.
Il y a quelques méthodes universelles pour observer le cycle cellulaire.
26
Comment déterminer à quel stade du cycle cellulaire se trouve une cellule au microscope?
Les cellules en mitose sont rondes tandis que les cellules en G1 sont plus petites et allongées.
27
Expliquez comment il est possible d'utiliser le FACS pour estimer la phase du cycle cellulaire.
Il est possible d'estimer la phase du cycle en mesurant le contenu en ADN.
En effet, la quantité d'ADN double au cours de la phase S et il est complètement répliqué lors de la phase G2.
On va utiliser un colorant fluorescent qui va venir s'intercaler entre les molécules d'ADN. La fluorescence sera donc proportionnelle à la quantité d'ADN.
Puisque G1 est la phase ;a plus longue de l'interphase, il sera possible de remarquer une plus grande quantité de cellule qui émettent moins de fluorescence.
Ensuite, la fluorescence va augmenter durant la phase S et sera maximale durant la phase G2 (puisque l'ADN est complètement répliqué).
28
Expliquez comment il est possible d'utiliser les cultures cellulaires pour estimer la phase du cycle cellulaire. Qu'est-ce que permet cette technique?
Dans les cultures cellulaires, on ajoute du BrdU qui est un analogue de la thymine. Puisque c'est un analogue, il pourra remplacer la thymine. Lors de la synthèse de l'ADN (durant la phase S) le BrdU va intégrer l'ADN de la cellule. On va pouvoir visualiser le BrdU à l'aide d'un anticorps anti-BrdU et avec l'IF.
Toutes les cellules sont colorées avec un colorant rouge.
Les cellules dans lesquelles on va voir du vert seront celles qui ont intégrées BrdU dans leur génome.
Cette technique permet d'estimer la durée de la phase S et d'établir l'index mitotique (proportion des cellules en M).
29
Donnez les caractéristiques du cycle cellulaire de Saccharomyces cerevisiae. Comment fait-on pour savoir dans quelle phase est la cellule?
La levure se divise par bourgeonnement. La taille du bourgeon dépend du stade.
En G1, il n'y a pas de bourgeon.
Lors du passage du point de restriction, on peut voir un petit bourgeon.
Durant les phases S et M, il y a croissance du bourgeon.
30
Quelles sont les caractéristiques de la division, du génome et de la prolifération des levures?
Elles ont une division rapide, mais pas aussi rapide que les bactéries.
Leur génome représente 1% de celui des mammifères.
Elles prolifèrent sous forme haploïde ce qui facilite l'identification de mutations qui affectent un gène.
31
Quelles sont les caractéristiques des oeufs de xénopes? Comment et pourquoi les utilise-t-on en recherche sur le cycle cellulaire?
Les peufs de xénopes sont gros (1mm) et donc contiennent amplement de cytoplasme. Ils sont très faciles à obtenir et à fertiliser in vitro. Suite à la fécondation, il y a une séquence très rapide de divisions cellulaires.
C'est assez particulier puisque le clivage et la segmentation se fait sans grossir. La réplication des cellules se fait dans un même volume.
Puisque ces divisions cellulaires sont synchrones, il est possible de préparer à différents stades.
32
Expliquez les caractéristiques des divisions cellulaires des xénopes.
Il y a 11 divisions synchrones aux 30 minutes, donc la production de 4096 cellules en 7h.
Chaque cycle est divisé en phases S et M de 15 minutes. Il n'y a pas de G1 ou de G2 détectables, car il n'y a pas de transcription.
L'oocyte grossit au début, mais lorsqu'il est fécondé, il arrête de grossir et commence à se diviser.
Les cellules se divisent avec une synchronisation pratiquement parfaite.
C'est un système simplifié au maximum et sans les mécanismes de contrôle.
33
Quels sont les objectifs du système de division du xénope?
C'est un système simplifié au maximum pour accomplir les aspects fondamentaux (duplication, ségrégation et cytocinèse).
34
Le système de contrôle du cycle cellulaire implique quelles protéines? Comment agit ce système?
Il implique des protéines différentes de celles des différents processus du cycle.
Ce système agit comme un chronomètre et déclenche les événements du cycle cellulaire selon une séquence stricte : réplication, mitose et cytocinèse.
35
Quels sont les rôles des capteurs du cycle cellulaire?
Ils détectent des signaux qui dictent un mauvais fonctionnement. Ils peuvent ainsi retarder la progression vers la phase suivante.
36
Qu'est-ce que permettent les délais du système de contrôle du cycle cellulaire?
Ils permettent la réparation de la machinerie et empêchent un désastre qui pourrait résulter.
Par exemple, il peut y avoir des dommages qui sont causés si on sépare des chromosomes incomplètement répliqués ou même en répliquant l'ADN endommagé.
En bref, ces délais s'assurent qu'il n'y ait pas de mutations qui soient transmises aux cellules filles.
37
Qu'est-ce que peut entraîner un mauvais fonctionnement du système de contrôle du cycle cellulaire?
Si les cellules se divisent même en présence de stimuli inhibiteurs, cela signifie que la division est devenue incontrôlée et qu'il y a un cancer.
38
Quelles sont les 3 caractéristiques majeures des interrupteurs qui initient un événement spécifique du cycle cellulaire?
1. Sont binaires (on/off), irréversibles, robustes-fiables (« backup»), maléables et modifiables selon les types cellulaires et les signaux.
2. Ce sont les points de contrôle (checkpoints)
3. Initiation de la progression du cycle au niveau de 3 transitions régulatrices majeures. Il y a 3 checkpoints.
39
Quels sont les 3 points de contrôle du cycle cellulaire? De quoi s'assurent-ils?
1. Point de restriction de départ à la fin de G1. Il s'assure que l'environnement est favorable pour la synthèse de l'ADN.
2. Contrôle G2/M pour initier la mitose. Il s'assure que tout l'ADN est répliqué et que l'environnement est toujours favorable.
3. La transition métaphase-anaphase qui stimule la séparation des 2 chromatides soeurs pour permettre le cytocinèse. Il vérifie que tous les chromosomes sont bien attachés aux MT.
40
Quand est-ce que le système du contrôle cellulaire bloque la progression du cycle?
Ce système bloque la progression du cycle au niveau de 3 points s’il détecte la moindre anomalie à l’intérieur ou à l’extérieur (mitogènes) de la cellule.
41
Quelles sont les composantes principales du système de contrôle du cycle cellulaire? Comment varie leur activité? Qu'est-ce que cela permet?
Ce sont les kinases dépendantes des cyclines (Cdk).
Leur activité augmente ou diminue selon la progression du cycle cellulaire. Ces fluctuations contrôlent les événements du cycle.
Par exemple, au checkpoint G2/M, il y a une augmentation de l'activité des Cdk et donc une augmentation de la phosphorylation des protéines ce qui les active et qui permet la condensation de la chromatine et la rupture de l'enveloppe nucléaire.
42
Vrai ou faux? Les kinases peuvent seulement phosphorylerdes substrats en présence de cycline.
Vrai.
43
Vrai ou faux? Les Cdk contrôlent chaque étapes du cycle.
Vrai.
44
Par quoi est contrôlée l'activité des Cdk?
Leur activité est contrôlée par différentes protéines dont les cyclines.
Les Cdk sont actives seulement lorsqu'elles sont liées aux cyclines. Une fois liée à la cycline, une Cdk peut phosphoryler son substrat.
Les cyclines subissent un cycle de synthèse-dégradation pour que les niveaux de cyclines soient constants. Par contre, les types de cyclines varient et cela permet différents types d'activation.
Les modifications cycliques du niveau des cyclines entraîne l'activation concomitante de complexes Cdk-cycline et l'activation d'événements du cycle cellulaire.
45
Quelles sont les différentes cyclines? Quand sont-elles activées?
Il existe 4 classes de cyclines selon la phase su cycle à laquelle elles lient les Cdk.
Cycline G1/S qui active Cdk en G1 ce qui aide à initier le cycle.
Cycline S qui lie Cdk après le point de départ pour entraîner la duplication des chromosomes ainsi que le début de la mitose.
Cycline M qui lie les Cdk ce qui permet le début de la mitose au checkpoint G2/S.
Cycline G1 (dans la plupart des cellules) qui aide G1/S.
46
Quelles sont les 3 cyclines essentielles?
G1/S, S et M.
G1 n'est pas présente dans toutes les cellules.
47
Qu'est-ce que le complexe APC/C? À quoi sert-il?
C'est un complexe ubiquitine ligase qui va permettre la dégradation des cyclines pour remettre le système à zéro avant de passer à un autre cycle.
48
Chez les vertébrés, combien y a-t-il de Cdk? Avec quelles cyclines intéragissent-elles?
Chez les vertébrés, il existe 4 Cdk qui intéragissent avec différentes cyclines.
Les cycines G1 sont les cyclines D et interagissent avec Cdk4, Cdk6 et forment G1/Cdk.
Les cyclines G1/S sont les cyclines E et interagissent avec Cdk2 et forment G1/S-Cdk.
Les cyclines S sont les cyclines A et intéragissent avec Cdk2 et Cdk1 pour former S-Cdk.
Les cyclines M sont les cyclines B et interagissent avec Cdk1 pour former M-Cdk.
49
Comment les complexes cycline-Cdk contrôlent-ils le cycle cellulaire?
Chaque complexe cycline-Cdk phosphoryle un ensemble de substrats différents ce qui initie différents événements du cycle cellulaire.
50
Qu'est-ce que la CAK? Quels sont ses rôles? Quels sont les complexes sur lesquels elle effectue son action?
C'est la Cdk-Activating Kinase.
Elle phosphoryle le complexe Cdk-cycline et permet ainsi une activation complète de ce complexe. La phosphorylation entraîne un changement de conformation du site actif et ainsi cela permet une activation complète.
Elle phosphoryle G1/S-Cdk, S-Cdk et M-cdk.
51
Quel est l'effet de la liaison de la cycline sur Cdk?
Elle se lie à la Cdk et engendre un changement de conformation qui permet de libérer le site actif (T-loop) et ainsi permet une activation partielle.
52
Vrai ou faux? La présence d'ATP est nécessaire pour la phosphorylation par la CAK.
Vrai.
53
Quels sont les rôles respectifs de Wee1 et de Cdc25? Sur quels types de complexes agissent-ils?
Wee1 est une kinase qui va phosphoryler un complexe Cdk-cycline qui vient d'être phosphorylé par la CAK. Cette deuxième phosphorylation va rendre le complexe inactif.
Cdc25 est une phosphatase qui va retirer le groupement phosphatt qui a été mis par Wee1 afin d'activer le complexe Cdk-cycline.
Ces deux enzymes agissent sur les complexes de M-Cdk.
54
Qu'est-ce que permettent Wee1 et Cdc25?
Wee1 permet de faire une réserve de complexes M-Cdk inactifs qui sont prêts à être activés en tout temps.
Cdc25 étant très active, elle permet d'activer une grande quantité de complexes et donc d'activer la mitose.
55
Que sont les CKI-p27? Quels sont leurs rôles? Sur quels types de complexes agissent-ils?
Les CKI sont les protéines inhibitrices des Cdk.
La CKI-p27 peut se lier à un complexe Cdk-cycline et l'inactiver en empêchant son activité kinase.
Cette protéine aide à organiser les activités de G1/S-Cdk et de S-Cdk en G1 au début de la phase S.
En effet, elle inhibe G1/S-Cdk et S-Cdk pendant G1.
56
Quel est le site actif du complexe Cdk-cycline?
C'est le T-loop.
57
La transition de métaphase à anaphase est déclenchée par quoi? Grâce à quel complexe?
La transition de métaphase à anaphase est déclenchée par la destruction de protéines.
Grâce au complexe APC/C.
58
Qu'est-ce que le complexe APC/C? Quels sont les différents rôles du complexe APC/C?
Ce complexe est une ubiquitine-ligase qui catalise l'ubiquitination et la destruction de la sécurine. La destruction de la sécurine libère la séparase et permet la séparation des chromatides soeurs et ainsi le déclenchement de l'anaphase.
De plus, ce complexe détruit les cyclines S et M afin de réduire leurs niveaux puisqu'on arrive en phase G1 et on veut faire le ménage avant de commencer un nouveau cycle.
59
Le complexe APC/C détruit les cyclines S et M. Qu'est-ce que cela entraîne?
Cela entraîne une inactivation de Cdk1 et de Cdk2. Cela entraîne la déphosphorylation des substrats phosphorylés par Cdk1 et Cdk2 ce qui est nécessaire pour terminer la mitose et initier la cytocinèse.
60
Comment caractériser l'activité du complexe APC/C? Comment est-il inactivé?
APC reste actif en G1, cela crée donc une période stable où les Cdk sont inactines, car les cyclines sont toujours dégradées par le complexe.
Avec l'activation de G1/S-Cdk, APC/C est inactivé à la fin de G1.
61
L'activité du complexe APC/C est contrôlée par quoi?
L’activité de APC/C est contrôlée par les protéines Cdc20 à l'anaphase et Cdh1 à la mitose tardive jusqu'au début de G1.
62
Expliquez le cycle d'activation de APC/C et ses effets.
Le complexe APC/C se lie à la protéine Cdc20 ou Cdh1 dépendamment de l'endroit du cycle cellulaire.
Cela active le complexe et permet d'ubiquitiner la M-cycline et la S-cycline ce qui entraîne la dégradation de ces cyclines.
L'activation du complexe APC/C entraîne aussi l'inhibition de la sécurine ce qui permet la libération de la séparase et la séparation des chromatides soeurs.
63
Qu'est-ce que SCF? Quel est son rôle?
C'est une autre ubiquitine ligase.
SCF se lie à p27 vers la fin de G1 pour entraîner son ubiquitination et sa dégradation. Cela permet l'activation de G1/S-Cdk et S-Cdk ce qui permet l'initiation de la phase S et la réplication de l'ADN.
SCF est responsable de la destruction de G1/S-CDK tôt en phase S ce qui permet de continuer dans le cycle cellulaire.
64
Expliquez le processus de SCF.
Premièrement p27 est phosphorylé par une kianse ce qui entraîne un changement de conformation de p27. Ce changement de conformation est reconnu par le complexe SCF actif qui va ubiquitiner p27 ce qui mène à sa dégradation.
L'effet final est la dégradation de p27 ce qui mène à l'activation de G1/S-Cdk et de S-Cdk.
65
Comment expliquer que le complexe SCF est constitutivement actif?
L'ubiquitinylation est contrôlée par l'état de phosphorylation du substrat.
66
Faites un résumé de l'ensemble des facteurs qui contrôlent le cycle cellulaire.
G1/S-Cdk est activé par CAK et directement inhibé par CKI-p27. Ce dernier est phosphorylé pour être reconnu par SCF ce qui entraîne son ubiquitination et sa dégradation.
Maintenant G1/S-Cdk peut passer le premier point de restriction.
S-CDK est aussi inhibé par CKI/p27 et libéré par SCF.
Lors du passage en mitose, la M-CDK est activée par une première phosphorylation par
CAK et une deuxième par Wee-1 l'inhibe. Une phosphatase Cdc25 vient retirer la deuxième phosphorylation pour l'activer de façon massive.
Ensuite, le complexe APC/C inhibe la sécurine et les S-cycline et les M-cyclines.
67
Quels sont les différents signaux favorables et défavorables qui permettent de contrôler le cycle cellulaire?
Si les conditions sont favorables et les signaux sont présents (mitogènes), il y a l'activationde G1-Cdk ainsi que la synthèse des cyclines G1/S et S. Cela permet le passage du point de départ et la duplication de l'ADN. L'Activation de M-Cdk entraîne la progression au-delà du point de contrôle G2/M puis APC/C entraîne la séparation des chormatides.
Un environnement extracellulaire favorable active G1-Cdk.
Par contre, un dommage à l'ADN inhibe G1/S-Cdk, S-Cdk et M-Cdk. De l'ADN non-répliqué inhibe M-Cdk. Un chromosome pas attaché aux MT inhibe le complexe APC/C.
68
Qui suis-je? Un processus complexe qui occupe une grande partie du cycle cellulaire.
Les mécanismes du cycle cellulaire qui initient la réplication de l'ADN.
69
Quels sont les 2 problèes vis-à-vis les mécanismes du cycle cellulaire qui initient la réplication de l'ADN?
1. Il faut de l'exactitude extrême afin d'éviter les mutations.
2. Chaque nucléotide doit être recopié une seule fois.
70
Où se fait l'initiaiton de la réplication de l'ADN?
Elle débute aux origines de réplication ORI.
71
Comment expliquer l'initiation de la réplication de l'ADN?
Elle se fait en 2 étapes.
1. La formation du complexe pré-réplicatif (pré-RC) aux ORI à la fin de la mitose et au début de G1. Cela permet le recrutement d'hélicases inactives.
2. L'activation des hélicases ce qui entraîne le déroulement de l'ADN et l'initiation de la réplication.
72
Quelles sont les deux grandes étapes de la réplication de l'ADN dans le cycle cellulaire?
L'initiation et l'élongation. Ils sont présents une seule fois par cycle.
73
Vrai ou faux? La réplication n'est permise qu'aux ORI avec un pré-RC.
Vrai.
74
Quels sont les détails sur l'initiation de la réplication?
1. Les protéines Cdc6 et Cdt1 interviennent dans le recrutement de l'hélicase inactive ainsi que dans la formation du pré-RC.
2. Une fois le complexe pré-RC formé, il y a l'activation de l'hélicase par S-Cdk et la kinase DDK. Cela permet de dérouler l'ADN.
3. Les hélicases s'éloignent de l'ORI en déroulant l'ADN.
4. Il y a l'inhibition de formation de pré-RC via S-Cdk pour éviter la formation d'un autre pré-RC.
75
Que va-t-il se passer si on a des dommages à l'ADN et qu'on inhibe S-Cdk?
Si on a des dommages à l'ADN et qu'on inhibe S-Cdk, il n'y aura pas d'initiation de la réplication.
76
Pourquoi une fois la réplication initiée, le pré-RC ne peut être réassemblé jusqu’à la phase G1 suivante?
Parce que S-Cdk inhibe le complexe pré-RC.
De plus, le complexe APC/C n'est pas activé avant la fin de la mitose. C'est pourquoi un autre pré-RC ne peut pas se former avatn.
77
Qu'est-ce qui initie la réplication? Comment?
L'augmentation de S-Cdk inhibe les pré-RC.
APC/C diminue.
Il n'y a donc pas de nouveaux pré-RC possibles jusqu'à la fin de la mitose.
S-Cdk stimule l'initiation de la réplication de l'ADN. Cela permet l'activation des hélicases ainsi que leur recrutement.
Cela stimule le déroulement de l'ADN et la synthèse de celui-ci.
78
Comment et quand se fait la formation du complexe réplicatif?
La formation des pré-RC se fait seulement en fin de mitose-début G1 parce que la quantité de Cdk est basse et la quantité d'APC/C est importante.
79
L'ADN est empaqueté dans quoi? Qu'est-ce que cela requiert?
L'ADN est empaqueté par une grande variété de composantes comme des histones, des protéines de régulation, etc...
Durant la phase S, il faut donc aussi dupliquer toutes ces protéines.
S-Cdk stimule la synthèse des histones.
80
S-Cdk stimule la synthèse de quoi?
S-Cdk stimule la synthèse des histones.
81
À la fin de la phase S, comment sont les chromatides soeurs? Pourquoi? Qu'est-ce que cela implique?
À la fin de la phase S, les deux chromatides soeurs sont collées. Cela facilite l'attachement des chromatides par pair au fuseau mitotique et la ségrégation.
Cela implique la cohésine qui est déposée le long des chromatides.
82
Comment expliquer la structure de la cohésine? Quelles sont les différences durant les phases?
La cohésine est composée de 4 sous-unités.
Smc1 et Smc3 ont la même structure. Elles sont superenroulées sur elles-mêmes et possèdent un domaine ATPase.
Scc1 et Scc3 sont les deux autres sous-unités qui relient les domaines ATPases.
Ce complexe permet d'entrelacer les deux chromatides..
Durant la phase S et M, il est possible de désenrouler la chormatine avec les topoisomérases pour qu'à la fin il reste seulement la cohésine. Celle-ci est détruite lors de la transition métaphase-anaphase par le complexe APC/C.
83
Pourquoi c'est avantageux que les deux chromatides soient collées avec de la cohésine?
Si les deux chromatides n'étaient pas collées et n'importe où dans la cellule, il serait beaucoup plus compliqué de faire deux cellules filles avec le même matériel génétique.
84
Quelles sont les caractéristiques de la condensine? Quelle est sa structure et comment intéragit-elle avec l'ADN?
La condensine est un complexe de 5 sous-unités en forme d'anneau.
Smc4 et Smc2 possèdent la même structure. Elles sont enroulées sur elles-mêmes et possèdent un domaine ATPase. De plus, la protéine CAP-H relie les domaines ATPases à CAP-D2 et à CAP-G.
Ce complexe est capable de modifier l'enroulement de l'ADN en formant un anneau qui encercle les boucles d'ADN.
85
Qu'est-ce qui active la condensine?
M-Cdk phosphoryle la condensine ce qui l'active et ainsi la chormatine est condensée.
86
Résumez les différentes formes des chromosomes de la phase S jusqu'à la phase M.
À la fin de la phase S, les molécules 'ADN sont enchevêtrées et concaténées. Elles sont donc inséparables.
Durant l'anaphase, il y a formation de structure séparable à l'aide de deux processus. Premièrement, il y a la condensation des chromatides soeurs par la cohésine et ensuite il y a la résolution des chromatides soeurs. Cela mène à la décaténation de l'ADN et ainsi à la perte partielle de la cohésine.
En métaphase, les chromosomes sont des bâtonnets compacts fortement liés au centromère et faiblement le long des bras.
87
Quelle est la différence entre la mitose et la cytocinèse?
La mitose est divisée en 5 étapes qui conduisent à la ségrégation des chromosomes tandis que la cytocinèse divise la cellule en 2 moitiés.
88
Quels sont les 2 points importants de la mitose?
1. L'augmentation de M-Cdk au checkpoint G2/M.
2. Transition métaphase-anaphase ce qui permet l'apparition de APC/C
89
Quelles sont les caractéristiques de la première partie de la mitose? Qu'est-ce qui déclenche la phase M? Quelles sont les cibles?
C'est l'augmentation de M-Cdk au checkpoint G2/M. Cela déclenche la prophase, la prométaphse et la métaphase. Les cibles de M-Cdk sont des protéines qui permettent l'assemblage du fuseau mitotique et son attachement aux chromatides.
90
Quelles sont les caractéristiques de la deuxième partie de la mitose?
C'est la transition métaphase-anaphase. Il y a l'apparition du complexe APC/C qui entraîne la destruction de la sécurine ce qui libère une protéase (séparase). Cette protéase clive la cohésine et permet la séparation des chromatides.
De plus, il y a la destruction des cyclines par APC/C. Cela entraîne l'inactivation des Cdk. Cela est nécessaire à la phase M tardive (cytocinèse, démantelement du fuseau mitotique).
91
Quelles sont les caractéristiques de M-Cdk et du début de la mitose?
L'activation de M-Cdk commence avec l'accumulation de cycline M.
Cela se passe en G2 et en M parce que l'augmentation de la transcription du gène de la cycline M, augmente la quantité de M-Cdk qui est activée par CAK mais inactivée par Wee1.
Donc, en fin de G2, il y a une grande réserve de M-Cdk prête à agir mais inactive.
92
Qu'est-ce qui active cette réserve de M-Cdk à la fin de la phase G2?
L'activation de la phosphatase Cdc25 qui déphosphoryle M-Cdk et inhibe Wee1.
93
À quoi sert la grande réserve de M-Cdk à la fin de la phase G2?
L'idée est d'avoir une grande quantité de M-Cdk prête à agir pour lancer la mitose rapidement pour permettre la division cellulaire
94
Quels sont les mécanismes d'activation de Cdc25?
Quelles sont les conséquences de son activation de M-Cdk?
Les mécanismes de son activation peu connus, mais on sait qu'une fois M-Cdk
activée il va y avoir une boucle de rétroaction positive.
L'activation de M-Cdk engendre une boucle de rétroaction positive. En effet, M-Cdk active inhibe Wee1. De plus, elle active partiellement Cdc25.
95
Le mécanisme de rétroaction de M-Cdk conduit à quoi?
À l'activation rapide et complète de M-Cdk.
À une transition rapide et complète de l'étape.
96
Quels sont les rôles du complexe APC/C dans l'anaphase?
C’est APC/C qui lance le signal qui déclenche la séparation des chromatides par l’ubiquitination de plusieurs protéines régulatrices de la mitose.
97
Qu'est-ce que le complexe APC/C doit attendre pour lancer le signal qui déclenche la séparation des chromatides soeurs?
Il doit attendre que tous les chromosomes soient alignés. Si un chromosome est retardataire, il n'y aura pas de séparation des chromatides sœurs.
98
Quel est le processus de la séparation des chromatides soeurs par APC/C?
Premièrement, Cdc20 active APC. Le complexe dégrade la sécurine.
La sécurine maintient la séparase inactive. Si on dégrade la sécurine, on libère la séparase qui vient cliver l'anneau de cohésine. Cela permet de passer en anaphase.
99
M-Cdk est essentiel pourquoi?
1. Mitose-métaphase
2. Préparation à l'anaphse
100
Quel est l'élément central de la mitose? De quoi cet élément dépend t-il?
La ségrégation.
Elle dépend du fuseau mitotique (l'organisation bipolaire des MT qui tirent et séparent les chromatides soeurs en séparant ainsi 2 ensembles de chromosomes aux pôles opposés de la cellule).
101
Qu'est-ce qui enclenche l'assemblage du fuseau mitotique?
M-Cdk.
102
Comment expliquer la structure du fuseau mitotique? Quels sont les différents types de MT? Quelles sont leurs caractéristiques?
Le coeur du fuseau est composé d'un alignement bipolaire de MT.
Chaque pôle est centré sur un centrosome (composé de deux centrioles). Ce centrosome contient l'extrémité - ainsi que la gamma-tubuline.
Les MT astraux possèdent des extrémités + qui irradient vers la périphérie. Ils aident au positionnement 3D.
Les MT du kinétochore sont attachés au kinétochore au centromère.
Les MT interpolaires sont des MT qui intéragissent avec les extrémités + des MT provenant de l'autre pôle ce qui produit un arrangement antiparallèle dans la région centrale.
103
Que peuvent faire les MT interpolaires?
Ils se rencontrent au milieu et peuvent générer des forces.
104
Qu'est-ce qui est associé aux différents types de MT?
Les protéines motrices.
105
Quelles sont les caractéristiques des protéines motrices de MT? Quelles sont-elles?
Les kinésines se déplacent généralement vers l'extrémité + tandis que les dynéines se déplacent vers l'extrémité -. Ces deux types de protéines contribuent à l'assemblage et au fonctionnement du fuseau. Ces protéines vont servir à tout mettre en équilibre avant la séparation des cellules filles.
Kinésine-5 : possèdent 2 domaines moteurs. Chacun de ces domaines se lient à un MT interpolaire et chacun va vers l'extrémité plus du filament auquel il est lié. Cela aura comme effet de faire glisser les MT anti-parallèles les uns sur les autres en poussant les pôles dans des directions opposées.
Kinésines 4 et 10 : possèdent un domaine moteur qui se lie aux MT astraux. L'autre partie se lie au corps du chromosome. Elles se déplacent vers l'extrémité + ce qui a pour effet de pousser les chromosomes loin du pôle.
Kinésines-14 : possèdent un domaine moteur qui se lie aux MT interpolaire. Une autre partie de la protéine se lie à un autre MT interpolaire. Elle se dirige vers l'extrémité - du MT où son domaire moteur est fixé ce qui a pour effet de tirer l'autre pôle vers celui-ci.
Dynéine : relie l'extrémité + des MT astraux et les MF du cortex. Le domaine moteur se dirige vers l'extrémité - ce qui a pour effet de rapprocher le pôle du cortex et donc d'éloigner les deux pôles.
106
Qu'est-ce qui est essentiel au fuseaux pour pouvoir tirer les chromosomes aux 2 extrémités? Quels sont les mécanismes impliqués dans l'établissement de ce phénomène?
C'est la bipolarité.
3 mécanismes sont impliqués dans l'établissement de cette bipolarité.
1. La capacité des différentes protéines motrices à organiser les MT avec les extrémités (-) dirigées vers les 2 pôles, et les extrémité (+) qui interagissent ensembles au milieu du fuseau.
2. La capacité des centrosomes à aider à former les pôles du fuseau (le centrosome n'est pas absolument essentiel, mais très aidant). Le centrosome apporte une paire de pôles préfabriqués au fuseau
3. La capacité des chromosomes à stabiliser (et à nucléer) les MT.
107
Comment expliquer la duplication du centrosome? Qu'est-ce qui initie sa duplication?
Le centrosome se duplique pour en former 2 durant la mitose.
G1/S-Cdk initie la duplication
Les 2 centrioles se séparent et forment chacun le noyau d’un nouveau centrosome
Lorsqu'on arrive en phase S on va produire un centriole fils à côté du centriole d'origine. Chacun des centriole en fabrique un nouveau.
En phase M, les MT irradiants vont apparaître pour permettre la migration.
La paire de centriole reste ensemble jusqu'à la prochaine mitose.
108
Quels sont les effets des MTs irradiants?
Les MT stimulent la séparation des chromosomes.
109
Vrai ou faux? Les centrosomes sont toujours présents.
Faux. Les centrosomes ne sont pas toujours présents mais ils aident énormément
110
Qu'est-ce qui initie l'assemblage du fuseau mitotique à la prophase? Quel est le processus? Quelles sont les protéines qui participent à cet assemblage?
M-Cdk initie l'assemblage du fuseau à la prophase.
Les centrosomes se séparent et les extrémités + des MT s'entrecroisent pour former les MT interpolaires.
De multiples protéines participent à la séparation des centrosomes au début de la mitose
a) La dynéine en prophase, tend à séparer les centrosomes
b) La kinésine 5 pousse les pôles loin l’un de l’autre
111
L’équilibre entre forces opposées détermine quoi dans le fuseaux mitotique?
L’équilibre entre forces opposées détermine la longueur et l’organisation du fuseau. On a besoin des forces de rapprochement et d'éloignement pour vraiment permettre toutes les fonctions.
112
Qu'est-ce que le concept d'instabilité dynamique? Quelles sont les caractéristiques? Quelles protéines qui jouent un rôle dans ce concept?
En interphase, les MT sont en instabilité dynamique. Ils ont une demi-vie très courte. Ils forment des rangées de MT denses et dynamiques émanant des 2 centrosomes. Ils sont adaptés à la capture des chromatides. En début de mitose, les MT longs deviennent des MT courts par le phénomène d'instabilité dynamique.
M-Cdk initie ces changements (protéines de catastrophe) ainsi que les MAP (stabilisatrices)
Ceci rend les MT beaucoup plus dynamiques en phase M. Cela permet de bien capturer les chromatides.
113
Comment les chromosomes ont un rôle à jouer dans l'assemblage des MT?
Les chromosomes jouent un rôle actif dans la formation du fuseau en créant un environnement propice à la création et à la stabilisation des MT.
Le facteur GEF est lié à la chromatine et il active une Ran en RanGTP. Cette RanGTP agit sur des complexes protéiques cytosoliques et entraîne la libération des protéines stabilisatrices des MT. Cela a pour effet de former des MT autour des chromosomes.
114
Qu'est-ce qui arrive avec la RanGTP si on repositionne les chromosomes avec une aiguille?
Peu importe où sont les chromosomes, RanGTP va toujours être activé proche de ceux-ci.
115
Qu'est-ce que permet la capacité des chromosomes à organiser des MT?
Cela permet aux cellules de former un fuseau bipolaire en absence de centrosomes comme chez les végétaux.
116
Qu'est-ce que la partéogenèse? Pourquoi on l'utilise?
Reproduction sans fécondation (sans mâle) dans une espèce sexuée. Cela assure qu'il n'y aura pas de formation de centrosomes.
117
Chez quelle espèce on en retrouve pas de centrosomes?
Chez les plantes.
118
En quoi les chromosomes facilitent l'assemblage des MT?
Les chromosomes stimulent l'activation de la RanGTP qui active à son tour des protéines stabilisatrices qui activent la synthèse et la stabilisation es MT.
1. Il y a nucléation autour des chromosomes.
2. Les 2 domaines moteurs de la kinésine-5 organise les MT en faisceaux antiparallèles.
3. Les kinésines-4 et -10 lient les chromosomes et les poussent vers les extrémités (+) en les éloignant des extrémités -.
4. Concentration des extrémités - aux pôles par la dynéine et la kinésine-14.
119
Quelles sont les protéines qui sont phosphorylées par M-Cdk et qui favorisent le démantèlement de la membrane nucléaire ?
M-Cdk phosphoryle plusieurs sous-unités des complexes du pore nucléaire situés dans l'enveloppe nucléaire. Cette phosphorylation est le début du démantellement des complexes du pore nucléaire et de leur dissociation de l,enveloppe. M-Cdk phosphryle aussi des composants de la lamina nucléaire, l'ossature qui se trouve sous l'enveloppe. La phosphorylation de ces composants de la lamina et de plusieurs protéines de l'enveloppe nucléaire interne conduit au désassemblage de la lamina du noyau et au démembrement des membranes qui l'enveloppent en petites vésicules.
120
Quelles sont les différentes étapes de la formation du fuseau mitotique?
1. Formation d'un ensemble de MT bipolaire.
2. Fixation des chromosomes sur les MT au niveau du centromère.
121
Quelles sont les caractéristiques du kinétochore?
Les MT se lie au niveau du kinétochore.
C'est une structure protéique au centromère.
Les extrémités + des MT s'y fixent.
Il y a 10 à 40 sites de liaison par kinétochore par cellule animale. Donc, 10 à 40 MT par kinétochore.
122
Comment est-il possible de visualiser le kinetochore?
Dans un chromosome en métaphase, il suffit de mettre des anticorps contre des protéines spécifiques au kinétochore. Cela permet de les visualiser en microscopie à fluorescence.
123
Que permet la position du kinétochore?
Une bonne orientation des MT.
124
Comment les MT s'attachent au kinétochore? Qu'est-ce que cette structure permet?
Le site d'attachement des MT au kinétochore se fait par le complexe Ndc80 qui est constitué de plusieurs copies d'une protéine ancrée dans le kinétochore par une de ses extrémités et liant le côté du MT près de son extrémité+.
Cette structure permet l'addition et l'enlèvement de tubuline ce qui est fondamental pour le contrôle des mouvement des chromosomes sur le fuseau.
De plus, le complexe Ndc80 peut se détacher et se rattacher si jamais le MT raccourcit trop.
125
Comment expliquer que la bi-orientation est importante pour les chromatides soeurs? Qu'est-ce qu'il faut éviter? Comment on peut éviter cela?
Le succès de la mitose dépend de l'attachement des chromatides soeurs aux pôles opposés du fuseau.
Il faut éviter que 2 kinétochores soient tirés vers le même pôle ou que 1 kinétochore soit tiré aux 2 pôles.
On peut éviter cela grâce au fait que les kinétochores sont construits dos à dos. De plus, il y a une correction effectuée par un système de tâtonnement.
Une fixation correcte va produire une tension stable tandis qu'une fixation incorrecte va produire une fixation instable qui sera corrigée.
126
Comment un kinétochore sait qu'il n'est pas bien attaché aux MT? Et quand il est bien attaché?
Le kinétochore sent qu'il n'est pas bien attaché par la tension.
À faible tension (lorsqu'il est seulement attaché par 1 MT au lieu de 2), le kinétochore émet un signal inhibiteur qui entraîne le détachement du MT.
En absence de tension, la kinase Aurora B, associée au kinétochore, produit un signal inhibiteur qui inhibe la fixation des MT.
Quand une paire de chromatides est correctement biorientée sur le fuseau (le kinétochore est attaché par 2 MT qui proviennent de 2 pôles différents), elles sont tirées dans des directions opposées ce qui entraîne une forte tension dans les kinétochores et une augmentation de l’affinité de liaison entre le MT et le kinétochore.
127
Quel est le mécanisme de Aurora B quand le kinétochore est bien attaché et quand il est mal attaché?
Lorsque le kinétochore est mal attaché, il y a un faible tension. Lorsqu'il y a une faible tension, Aurora B est en mesure de phosphoryler des cibles du site d"attachement des MT ce qui aura pour conséquence de diminuer l'affinité et induire le relâchement du MT par le kinétochore.
Lorsque la bi-orientation est atteinte (le kinétochore est attaché par 2 MT provenant de 2 pôles différents), il y aura une grande tension. Cela va donc éloigner le kinétochore ce qui fera en sorte que la kinase Aurora B ne sera plus en mesure d'atteindre les sites d'attachement pour les phosphoryler. Cela aura pour effet d'augmenter l'affinité du kinétochore pour les MT.
128
Quelles sont les caractéristiques du mécanisme de recherche et capture des MT au niveau des chromosomes? Durant quelles phases cela se passe-t-il?
À la prophase tardive, les pôles du fuseau sont en place et il y a présence de MT inter-polaires.
Au début de la prométaphase, il y a la perte de l'enveloppe nucléaire et le bombardement des chromatides par les MT provenant des 2 côtés.
Les premiers contacts sont des attachements instables entre les kinétochores et les côtés des MT.
Éventuellement, les extrémités + dynamique des MT vont rencontrer le kinétochore et sont stabilisées dans la bonne direction.
129
Quelles sont les 3 différentes forces de déplacement?
1. La force polaire d'éjection.
2. La dépolymérisation des MT.
3. Le flux des MT.
130
Quel est le défi par rapport à la force de déplacement des chromosomes?
Suite à leur fixation aux deux pôles du fuseau, les chromosomes doivent se positionner à égale distance des 2 pôles sur la plaque équatoriale.
131
Quelles sont les caractéristiques de la force polaire d'éjection? Durant quelles phases est-elle importante? Quelles protéines implique-t-elle?
Elle implique les kinésines 4 et 10.
Elle est importante en prométaphase et en métaphse.
Elle est sur les MT interpolaires ou astraux.
Le but est d'aligner les chromatides soeurs sur la plaque équatoriale.
La force est dirigée vers les extrémités + (vers l'équateur) ce qui pousse les chromosomes vers l'équateur et donc loin des pôles.
132
Comment a-t-on obtenu une preuve de la force d'éjection?
On a coupé un chromosome attaché à un seul pôle et on a pu observer que la partie sans le kinétochore s'en va vers l'équateur tandis que la partie avec le kinétochore s'en va vers le centrosome.
133
Comment expliquer la position des chromosomes sur la plaque équatoriale?
Suite à leur fixation aux deux pôles du fuseau, les chromosomes se positionnent à égale distance des 2 pôles sur la plaque équatoriale en attente du signal pour la séparation des 2 chromatides sœurs..
134
Quelles sont les caractéristiques de la force de déplacement qui implique la dépolymérisation des MT?
La dépolymérisation des MT à l'extrémité + génère une force qui tire le kinétochore vers le pôle.
C'est très important lors de l'anaphase.
Les liaisons MT-Ndc80 sont de faible affinité, donc se défont et se font sur nouveaux sites. Le kinétochore restant attaché se déplace donc vers les pôles.
135
Pourquoi la force de déplacement qui implique la dépolymérisation des MT ne nécessite pas d'ATP?
Il a été démontré que des kinétochores peuvent rester attachés sur un MT dans un tube à essai lors de la dépolymérisation.
Cela est dû au fait que l'énergie nécessaire à ces mouvements est stockée dans les MT et libérée lorsque les microtubules se dépolymérisent : elle provient de l'hydrolyse du GTP qui a lieu après l'addition de sous-units de tubuline à l'extrémité d'un microtubule.
136
Quelles sont les caractéristiques de la force de déplacement qui implique le flux des MT?
Le flux des MT entraîne la tubuline vers les pôles et les démantèle à l'extrémité -.
Jusqu’à l’anaphase, l’addition de tubuline à l’extrémité (+) compense la perte aux extrémités (- ) donc la longueur des MT reste constante. Après l'anaphase l'enlèvement de tubuline est favorisée et cela mène au raccourcissement des MT.
Après séparation des chromatides, ceci contribue au mouvement vers les pôles.
À l’anaphase, tout kinétochore attaché à un MT subissant un tel flux subit une force qui le tire vers les pôles ce qui cause de la tension.
137
À quoi sert le point de contrôle d’assemblage du fuseau?
Il est activé par des agents pharmacologiques qui déstabilisent les MT. Ce point de contrôle bloque donc la transition métaphase-anaphase. Ce mécanisme de contrôle vérifie que les cellules n'entrent pas en anaphase avant que tous les chromosomes soient correctement bi-orientés sur le fuseau mitotique.
138
Par quel mécanisme un kinétochore libre, qui
n’est pas attaché au fuseau, bloque t-il ls transition de la métaphase à l’anaphase?
Tout kinétochore qui n'est pas correctement attaché au fuseau envoie un signal négatif diffusible qui bloque l'activation du complexe Cdc20-APC/C et donc la transition métaphase-anaphase. Ce n'est lorsque la dernière paire de chromatides soeurs est correctement bi-orientée que ce blocage est levé.
139
Qu'est-ce que la ségrégation des chromosomes? Quels sont les deux mécanismes qui l'effectuent?
C'est la séparation des chromatides soeurs.
1. Anaphase A qui est le mouvement initial des chromosomes dû à la dépolymérisation des MT au kinétochore (extrémité +) et au flux des MT.
2. Anaphase B qui est la séparation des pôles du fuseau par des mécanismes motorisés (kinésine-5 et dynéine).
140
Vrai ou faux? L'Importance du racourcissement versus celle du flux des MT est relative et fonction des cellules.
Vrai. Par exemple dans des cellules somatiques, il y a beaucoup plus de dépolymérisation que de flux.
141
Que se passe-t-il durant la télophase? Quelles sont les 2 étapes?
C'est la dernière étape de la mitose qui permet l'empaquetage des chromosomes dans 2 noyaux fils.
1. Démantèlement du fuseau mitotique.
2. Reformation de l'enveloppe nucléaire à la surface des chromosomes ainsi que les pores et la lamina.
142
Quelles sont les 4 étapes de la cytocinèse?
1. L'Initiation.
2. La contraction
3. L'insertion de membrane
4. L'achèvement/abscission
143
Expliquez qu'est ce qui se passe en premier durant la cytocinèse. Par quoi cela est causé?
1. Il y a l'apparition du sillon de division causé par l'anneau contractile (composé d'actine, de myosine II ainsi que de protéines régulatrices).
La formation de cet anneau débute à l'anaphase. La formine (néonucléation) est activée ce qui stimule la formation de l'anneau en causant une réorganisation des MF.
2. Il y a ensuite contraction du faisceau ce qui compresse la membrane vers l'intérieur et divise la cellule en 2.
3. La fusion des vésicules intracellulaires (Golgi) avec la membrane plasmique insère une nouvelle membrane qui compense l'augmentation de surface pour être certain d'avoir assez de membrane pour refermer l'anneau.
4. Il y a la formation du corps central qui est composé des restes du fuseau mitotique ainsi que des MT interpolaires antiparallèles.
144
Donnez un exemple d'exception par rapport à la cytocinèse.
Le syncitium fait une division nucléaire mais sans cytocinèse. Donc les cellules sont de plus en plus petites.
145
Comment décrire le rôle et l'activité de RhoA dans la cytocinèse?
RhoA est une petite GTPase de la superfamille de Ras qui contrôle l'assemblage ainsi que le fonctionnement de l'anneau contractile.
RhoGEF active RhoA en RhoAGTP qui peut maintenant activer les formines ce qui entraîne la formation de l'anneau de MF. De plus RhoAGTP active Rock qui active l'assemblage des filaments de mysosine et qui permet la contraction de l'anneau.
146
Vrai ou faux? RhoA peut être inactivée par RhoGAP.
Vrai.
147
La cytocinèse se fait seulement si quoi?
Elle se fait au bon moment et au bon endroit si et seulement si les chromosomes sont complètement séparés.
Elle se fait entre deux ensembles de chromosomes.
148
Par rapport à la cytocinèse, en anaphase, le fuseau produit des signaux qui auront quels effets?
En anaphase, le fuseau produit des signaux qui déclenche le sillon à mi-chemin entre les pôles du fuseau.
149
Quel est le moment qui déclenche la cytocinèse?
Avec la destruction des cyclines, cela mène à la déphosphorylation des substrat des Cdk ce qui mène à la cytocinèse.
150
Quels sont les 3 mécanismes qui ont été proposés par rapport à comment le fuseau choisit-il le site du futur sillon? Comment ont-ils été démontrés s'ils ont été démontrés?
1. Selon le modèle de la stimulation astrale, des signaux seraient envoyés par les MT astraux pour converger à mi-chemin sur le cortex. Cela a été prouvé en ajoutant une bille de verre dans un oeuf fécondé. Cela a eu pour effet de déplacer le fuseau et ainsi le sillon s'est formé que d'un côté. Par contre, à la division suivante, une division s'est faite entre chaque fuseau et entre chaque fuseaux non reliés. Cela prouve que les asters induisent un sillon dans la région adjacente par des signaux.
2. Selon le modèle de stimulation par le fuseau central, la région centrale du fuseau produirait un signal activant Rho et déclenchant la formation du sillon.
3. Selon le modèle de relaxation astral, les MT astraux déclencheraient une relaxation des MF corticaux. Cette relaxation serait minimale à l'équateur du fuseau ce qui entraînerait la contraction du cortex.
Selon le livre, ces 3 modèles contribuent de façon égale.
151
Comment les divers organites
entourés de membranes se répartissent-ils lorsque la cellule se divise ?
Les mitochondries et les lysosomes se séparent de façon égale tandis que le RE se brise.
152
Quelles sont les caractéristiques d'une division asymétrique?
Une division asymétrique survient lorsqu'il y a certains déterminants cytoplasmiques qui permettent la création de cellules filles différentes des cellules mères. Par exemple, il y a la localisation préférentielle de certains déterminants cytoplasmique. L'orientation du plan de clivage se fait pour qu'une seule des cellules hérite de ces molécules.
153
En quoi est-ce avantageux pour un syncitium de ne pas faire de cytocinèse?
Cette organisation accélère beaucoup le développement précoce.
154
Que se passe-t-il après la cytocinèse?
Après la cytocinèse, la plupart des cellules entrent en phase G1, dans laquelle les Cdk sont pour la plupart inactives!
155
Quel est l'événement clé de fin de mitose? Quels sont les 4 effets?
C'est inactivation des Cdk par l’action de Cdc20-APC/C.
1. Déclenche la fin de mitose
2. Prépare cytocinèse
3. Synthèse des complexes préréplicatifs aux ORI
4. Remet le système au repos prêt pour la phase G1.
156
Qu'est-ce que la phase G1?
C'est une phase de croissance (destruction des cyclines).
157
À quoi sert la croissance cellulaire? Par quoi est-elle accompagnée? Qu'est-ce qu'elle nécessite?
Pour qu’un organisme grossisse, la division cellulaire n’est pas suffisant
La croissance doit accompagner la division, sinon les cellules deviendraient plus petites
Chez les animaux la croissance nécessite des facteurs de croissance
158
La taille d'un organe est déterminée par quoi?
Elle est déterminée en fonction de la masse cellulaire totale. La masse cellulaire totale est déterminée en fonction du nombre de cellules ainsi que leur taille.
La taille d'un organe est donc déterminée par 3 processus : la croissance, la division et la mort cellulaire.
159
Quels sont les 3 classes de molécules de signalisation qui régulent les processus de croissance, division et mort cellulaire?
1. Les mitogènes qui stimulent G1/S-Cdk qui stimulent la division cellulaire.
2. Les facteurs de croissance qui stimulent la croissance cellulaire (augmentation de la masse) ainsi que l'augmentation de la synthèse de protéines.
3. Les facteurs de survie qui stimulent la survie et qui inhibent l'apoptose.
160
Grâce à quoi une cellule eucaryote prolifère? Que se passe-t-il sans ces composés?
Elle prolifère si et seulement si il y a des signaux extracellulaires comme les mitogènes qui sont des composés qui surmontent le blocage du cycle cellulaire.
Sans mitogènes, les cellules sont en phase G1 ou G0 (neurones et cellules musculaires).
161
Vrai ou faux? La plupart des cellules de notre corps sont en G1.
Faux. Elles sont en G0
162
Que se passe-t-il durant la phase G0?
Le système de contrôle du cycle cellulaire est complètement désactivé donc les gènes codant pour les Cdk et les cyclines sont inactifs. Par contre, avec des mitog;nes, le tout va être activé et on va avoir de la prolifération cellulaire.
163
Vrai ou faux? Il existe des facteurs d'inhibition de croissance.
Vrai. Par exemple TGFB.
164
Qu'est-ce que PDGF? D’où provient-il?
C'est un facteur isolé des plaquettes qui stimule la division cellulaire lors de blessures. Il stimule la division cellulaire lorsque les cellules sont brisées.
165
Sur quoi agissent les mitogènes?
Les mitogènes agissent sur Cdk en G1 qui fait en sorte que la phase S peut commencer.
166
Comment expliquer le fonctionnement de PGDF?
1. Les récepteurs de surface lient PGDF
2.Le récepteur activé active Ras.
3. Ras activée active une MAP kinase.
4. La MAPK activée active la transcription de facteurs de transcription (Myc).
4. Les gènes des cyclines D (G1) sont transcrit
5. Formation d'un complexe actif G1-Cdk et G1/S-Cdk
6. Cela permet l'entrée de S-Cdk dans le cycle cellulaire
167
Quelle est la fonction clé de G1-Cdk?
C'est d'induire les facteurs de transcription E2F.
168
Que se passe-t-il par rapport à E2F en absence de mitogènes? Qu'est-ce que l'arrivée de mitogènes aura comme effet?
En absence de mitogènes, E2F est inhibé par une protéine du rétinoblastome (Rb) qui restreint la division cellulaire.
1. L'arrivée de mitogènes finit par faire des complexes actifs de G1-Cdk.
2. Ces complexes vont phosphoryler Rb pour l'inactiver et ainsi libérer E2F.
3. E2F actif va induire la transcription de gènes de la phase S ainsi que des cyclines de la phase G1/S et S.
4. Il y aura la formation de complexes actif S-Cdk qui permettront la synthèse de l'ADN ainsi que le complexe G1/S-Cdk sera formé.
4. Il y aura la formation de complexes G1/S-Cdk qui vont inhiber CKI.
169
Qu'est-ce que Rb?
C'est une protéine du rétinoblastome qui inhibe E2F.
C'est aussi un suppresseur de tumeurs impliquées dans le cancer de l'oeil.
170
Quelles sont les boucles de rétrocontrôle impliquées dans le circuit des mitogènes?
1. G1/S-Cdk inhibe CKI qui inhibe le complexe actif S-Cdk.
2. SCF inhibe aussi CKI.
3. Le complexe actif S-Cdk active la phosphorylation de Rb.
4. Le complexe actif G1/S-Cdk inhibe Cdh1-APC/C
5. La protéine E2F active s'auto active elle-même.
171
Pourquoi la réponse aux dommages à l'ADN est importante?
C'est important d’arrêter le cycle pour permettre la réparation des dommages avant de continuer
Il faut aussi réparer les chromosomes avant la duplication ou la séparation pour ne pas transmettre de mutations dans les cellules filles
Il faut éviter l’apparition de mutations délétères pour la survie cellulaire ou pour éviter la naissance de cellules tumorales!
172
Quels sont les effets des dommages à l'ADN sur le cycle cellulaire? La voie de signalisation implique quelles kinases?
Les dommages à l'ADN inhibent le cycle cellulaire par un mécanisme de détection et d'arrêt aux checkpoints de départ G2/M pour permettre la réparation.
L'ADN endommagé active une voie de signalisation faisant intervenir les kinases ATM et ATR, Chk1, et Chk2, et les protéines p53 et p21 ce qui inhibe le cycle cellulaire en inactivant G1/S-Cdk, S-Cdk et M-Cdk.
173
Qu'est-ce que p53? Quelles sont ses fonctions?
C'est une protéine suppresseur de tumeurs qui est appelée le gardien du génome.
Si l'ADN est trop endommagé la cellule ira vers l'apoptose. Cela dépend de p53 qui est très importante dans la protection contre le cancer. Des mutations dans p53 se retrouvent dans environ 50% des cancers humains.
174
Qu'est-ce que ATM? Qu'est-ce qu'une mutation de cette protéine peut faire?
C'est une protéine qui cause la maladie d'ataxie télangiectasie lorsqu'elle est mutée.
Les patients atteints de cette maladie sont très sensibles aux rayons X et présentent des taux de cancers importants. En effet, les rayons X causent des cassures double brins. Ces patients sont dans l'incapacité d'arrêter leur cycle cellulaire ce qui fait en sorte que les mutations sont transmises aux cellules filles.
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Quelle est la réponse aux dommages à l'ADN?
Suite aux cassures bicaténaires par un rayon X par exemple, des kinases sont recrutées sur le site endommagé et initient une voie de signalisation qui provoque l’arrêt du cycle cellulaire.
La cassure active une ATM/ATR kinase qui phosphoryle une Chk1/Chk2 pour l'activer. Cette dernière kinase phosphoryle p53 ce qui entraîne la dissociation de Mdm2 et la stabilisation de p53. p53 peut maintenant agir comme facteur de transcription et stimuler la transcription du gène p21. Une fois la protéine p21 produite (CKI), celle-ci va se fixer sur un complexe G1/S-Cdk et/ou S-Cdk pour l'inhiber. Cela inhibe finalement l'entrée dans le cycle cellulaire et permet à la cellule de réparer son ADN.
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Qu'est-ce que Mdm2?
C'est une protéine qui agit comme une ubiquitine-ligase et qui est en complexe avec p53 pour l'inactiver.
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Qu'est-ce que Chk1 et Chk2 inhibent?
Ils inhibent Cdc25 ce qui inhibe M-Cdk ce qui inhibe la mitose.
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Comment caractériser en gros la méiose?
La méiose est une forme de division nucléaire dans laquelle un seul cycle de duplication est suivi de 2 cycles de séparation des chromosomes.
La méiose mène à la production de cellules haploïdes (gamètes : spermato ou ovules) qui contiennent une seule copie de chaque chromosome.
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Quand est-ce que le cycle reproductif se termine?
Il se termine par la fusion des gamètes donnant un zygote diploïde.
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La reproduction sexuée dépend de quoi?
La reproduction sexuée dépend d’une division nucléaire spécialisée, la méiose.
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Comment sont les cellules eucaryotes?
Elles sont diploïdes, comportent 2 copies de chaque chromosomes (des chromosomes homologues).
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Quelles sont les grandes étapes de la méiose?
1. Réplication de l'ADN pour former des chromosomes homologues.
2. Méiose 1 : séparation des homologues qui sont encore unit par leurs chromatides.
3. Méiose 2 : séparation des chromatides des chromosomes homologues comme dans la mitose. Cette étape se fait sans réplication supplémentaire
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Quel est le plus grand défi de la méiose? Comment ce problème est-il surmonté?
La première division méiotique résout le problème central de la méiose: séparer les 2 homologues.
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Quelle est la fin de la méiose?
C'est la production de 4 noyaux haploïdes chacun contenant une copie de chaque chromosome maternelle ou paternelle génétiquement différents.
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Comme on utilise l'information pour une cassure double brin dans la mitose versus dans la méiose?
Mitose : on utilise l'information de la chromatide soeur pour la réparation.
Méiose : On utilise l'information génétique présente sur un autre homologue.
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Expliquez l'importance de créer des liens physiques entre les homologues durant la méiose. Comment se forment ces liens?
Cela a une pertinence vis à vis la bi-orientation ainsi que la ségrégation des homologues.
Durant la prophase, il y a le rapprochement des 2 homologues et il y a de la recombinaison homologue.
Il y a la formation d'un bivalent qui est une structure composée de 4 chromatides. Ce bivalent permet une recombinaison génétique stable en stabilisant l'appariement entre les homologues.
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Qu'est-ce que le crossing over? En quoi est-ce important?
Ce sont certains événements de recombinaison entre l'ADN de chromatides (NON soeurs). C'est un échange réciproque d'ADN. Il y a environ 2 à 3 crossing over/paire d'homologues.
Rôles importants pour :
1. Production de gamètes génétiquement différentes les unes des autres.
2. Maintenir les homologues ensembles (au moins 1)
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Qu'est-ce que le complexe synaptonémal?
C'est lorsque les centres axiaux des homologues deviennent intimement liés sur toute leur longueur par des filaments transverses (de nature protéique) pour former le complexe synaptonémal
L’étape finale du crossing over se déroule dans ce complexe
Une fois dissocié, on peut observer les crossing-over = chiasma
(chiasmata au pluriel)
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Quand est-ce qu'on retrouve le complexe synaptonémal? Le retrouve-t-on dans la mitose?
On le retrouve durant la prophase.
Non, pas dans la mitose.
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Quelles sont les différences entre la méiose I et la mitose? En ce qui concerne le kinétochore?
En méiose, lors de la liaison d’un homologue à un pôle du fuseau, les 2 kinétochores sœurs d’un homologue doivent s’attacher au même pôle. Les 2 kinétochores sont donc fusionnés en une seule unité liant les MT d'un seul pôle. Ainsi, les 2 chromatides sœurs ségrègent ensemble. En méiose-2, les chromatides soeurs sont bi-orientés sur le fuseau comme à la mitose.
Il n'y a pas de crossing-over dans la mitose. Les crossing over maintiennent les homologues ensembles permettant leur bi-orientation correct sur le fuseau.
Dans la méiose, lors de la séparation des homologues à l’anaphase 1, il y a la perte de cohésion entre chromatides sœurs (APC/C inhibe la sécurine qui inhibe la séparase) mais pas au niveau du centromère parce qu'on veut encore maintenir les deux chromatides d'un homologue sur la m^me unité pour aller vers les pôles.
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Comment caractériser les effeurs de la méiose?
Les erreurs sont fréquentes au cours de la méiose. Particulièrement chez la femme étant donné que les gamètes s'arrêtent des années en prophase 1. Le cycle se terminera seulement des années plus tard lors de l'ovulation et de la fécondation.
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Qu'est-ce que la non-disjonction? Qu'est-ce que cela peut entraîner?
C'est quand les homologues ne se séparent pas correctement.
Il peut alors manquer un chromosome ou en avoir un de plus (aneuploïde versus euploïde). Cela fait des embryons non viables la plupart du temps. Une exception est le syndrome de Down qui comporte une copie supplémentaire du chromosome 21 qui cause un retard mental.
