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Biochimie 1035 Exam Final > Cycle cellulaire > Flashcards

Cycle cellulaire Flashcards

1
Q

Selon le cycle cellulaire, quels sont les 3 états que peut avoir la cellule?

A
  1. la prolifération ou division (entrer dans un cycle complet)
  2. la quiescence (G0)/différenciation (sortir du cycle)
  3. la mort cellulaire programmée.
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Q

Que signifie une cellule en état de quiescence?

A

Une cellule qui est métaboliquement active mais elle ne se divise pas. Elle n’est pas en dormance!

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3
Q

Par quelle étape un cellule qui veut se diviser doit-elle obligatoirement passer?

A

Une étape de croissance cellulaire.

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4
Q

Qu’est ce qu’implique une étape de croissance cellulaire lorsqu’une cellule veut se diviser?

A

Elle doit dupliquer son matériel génétique, dupliquer ses organelles, augmenter le contenu du cytoplasme/protéines et des membranes biologiques, etc

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5
Q

Quelles sont les phases du cycle cellulaire?

A

-phase mitotique: comprend la mitose, durant laquelle les chromosomes sont séparés et le cytoplasme est divisé
-l’interphase (G1, S et G2) durant laquelle la majorité de la croissance cellulaire, des activités métaboliques et la réplication des chromosomes ont lieu

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6
Q

Quelle sont les sous-phase de l’interphase?

A
  1. G1 (croissance)
  2. S (croissance et réplication de l’ADN)
  3. G2 (croissance et dernier préparatifs en vue de la division)
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7
Q

Quelle est la durée typique totale du cycle cellulaire pour une cellule animale?

A

18-24h

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8
Q

Quelle est la durée de chacune des phase (M, G1, S, G2) ?

A

G1: 10h
S: 9h
G2: 4h
M: 1h

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9
Q

Quelles sont les caractéristiques des cellules qui sont en phase G0?

A
  1. cellules en état quiescent ou non-prolifératif
  2. La majorité des cellules spécialisées (différenciées) sont dans un stade G0 (quiescent ou non-prolifératif)
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10
Q

Quelle est la différence entre les phases G1-G2 et G0?

A

Contrairement aux phases G1 et G2, la phase G0 se caractérise par un état sable avec un minimum de croissance cellulaire.

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11
Q

À quoi sert la phase G0?

A

Permet aux cellules de se différencier/se spécialiser.

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12
Q

À quel phase les cellules peuvent aller en G0?

A

Dans la phase G1.

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13
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase G1?

A
  1. Une période d’une grande activité métabolique
  2. L’ADN est sous forme diffuse (chromatine)
  3. Le contenu et la taille de la cellule augmentent (protéine et organelles)
  4. Elle représente la phase de surveillance des conditions propices à la réplication du matériel génétique
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14
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase S?

A
  1. Phase de synthèse (S; duplication de l’ADN)
  2. À la fin de cette phase, il y a assez d’ADN (12 milliards de paires de bases (4n)) afin de produire deux cellules filles
  3. L’ADN est encore sous forme diffuse
  4. Duplication du centrosome (centrosome dupliqué contenant deux pairs de centrioles)
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15
Q

Quelles enzymes jouent un role dans la réplication du matériel génétique chez les procaryotes?

A

ADN polymérase l et lll

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16
Q

Quels sont les 3 constituants essentiels pour que l’ADN polymérase effectue ses fonctions lors de réplication du matériel génétique?

A

1.une matrice ou modèle (brin lu)
2. une amorce (produisant une extrémité 3’- OH pour la polymérisation)
3. des nucléotides.

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17
Q

Comment l’ADN polymérase utilise l’amorce sur le brin d’ADN pour faire la synthèse du nouveau brin d’ADN?

A

L’ADN polymerase III, doit absolument avoir une amorce extremité 3’OH pour débuter son action. Le nouveau brin d’ADN est en fait l’extension de ladite amorce faite par l’ADN polymérase.

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18
Q

Quelles sont les étapes pour répliquer de l’ADN de façon semi-conservatrice?

A
  1. La réplication débute dans des régions riche en A-T
  2. Les hélicases spécifiques commencent à dérouler les brin parentaux d’ADN à plusieurs endroits en même temps
  3. Une primase synthétise de courtes amorces d’ARN complémentaire des brins parentaux déroulés (au milieu di brin)
  4. Les amorces sont allongées par l’ADN polymérase III (brin précoce)
  5. De nouvelles amorces d’ARN sont synthétisé à toutes les quelques centaines de bases sur le second brin parental
  6. Chaque amorce est allongé dans le sens 5’-3’ formant des fragments d’Okazaki (brin tardif)
  7. Chaque amorce est retiré et remplacé par une chaîne d’ADN synthétisée à partir des fragments d’Okazaki voisins par une ADN polymérase I
  8. L’amorce d’ARN du brin précose est retiré et l’ADN ligase réunit les fragments adjacents
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19
Q

Comment s’appelle la région d’ADN au niveau de laquelle ces protéines se regroupent pour réaliser la synthèse des brins fils?

A

Fourche de réplication.

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20
Q

Quels sont les 2 problèmes rencontrés lors de la réplication d’ADN, obligeant d’ajouter d’autre amorces?

A
  1. les deux brins du duplex parental d’ADN sont antiparallèles
  2. les ADN polymérases (de même que les ARN polymérases) peuvent
    ajouter des nucléotides aux nouveaux brins en cours d’élongation uniquement dans les sens 5’ à 3’.
    les amorces sont synthétisé au milieu du brin et son allongé de 5’-3’. la partie avant les amorces ne peuvent donc pas être répliquée
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21
Q

Quelles sont les caractéristiques de la phase G2?

A
  1. troisième sous-phase de l’interphase
  2. courte période
  3. La cellule continu la synthèse protéique et augmente sa taille
  4. La fin de cette phase commence avec le début de la prophase mitotique
    dans laquelle la chromatine se condense en chromosomes et
    l’enveloppe nucléaire se dégrade.
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22
Q

À quoi sert la transition G1-S?

A

Sert à faire le contrôle du cycle cellulaire en vérifiant:
-Présence de nutriements?
-Présence de facteurs de croissances? (mitogènes)
-La cellule a-t-elle assez d’espace?
-Intégrité du matériel génétique

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23
Q

Quel «système» sert à faire le contrôle du cycle cellulaire?

A

Les points de vérifications.

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24
Q

Où se fait la surveillance de l’intégrité du matériel génétique?

A

Lors des 4 phases.

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25
Q

Où se fait la vérification de la présence de nutriments, de signaux de croissance (facteurs) ou la vérification de l’espace extracellulaire?

A

Tout au long de la phase G1.

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26
Q

Comment on s’assure que l’environnement est idéal pour les cellules filles et pour conserver leur caractère clonal?

A

Les cellules mères exprime des protéines dotées d’activités lui permettant d’évaluer si les conditions extracellulaires et intracellulaires sont favorables pour la division cellulaire.

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27
Q

Qu’est-ce que le point de restriction?

A

Le point de non retour où les cellules sont engagées dans la réplication de l’ADN.

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28
Q

Quel est le point de vérification dans la phase G1?

A

Si les conditions sont favorables (état de l’ADN, espace, nutriments) et si les signaux (facteurs de croissance) déclenchant la croissance et la division sont présents, les cellules qui se trouvent au début des stades G0 ou G1 progressent vers le point de restriction qui se trouve à la fin de G1.

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29
Q

Quel est le point de vérification dans la phase S?

A

Arrêt du cycle si l’ADN n’est pas en bonne condition (replication stress ou autre) et les centrosomes ne sont pas dupliqués.

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30
Q

Quel est le point de vérification dans la phase G2?

A

Des mécanismes interrompent la progression du cycle dans l’interphase G2 si l’ADN dans les chromosomes est endommagé (ex. par des radiations ou des produits chimiques) ou la réplication n’est pas complète.

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31
Q

Quand se fait le point de vérification dans la phase M?

A

Lors de l’alignement des chromosomes métaphasiques.

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32
Q

Comment les cellules mères s’assure que l’environnement des cellules filles est idéal?

A

Elle vérifie la présence de:
-Facteurs de croissance et nutriments
-Récepteurs
-Facteurs de transcription (Accélérateur: E2F/frein: p53)
-Cyclines

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33
Q

Quel sont les 2 types de facteurs (point de vérification) qui contrôle l’activité de croissance?

A
  1. Facteurs de croissance (growth factor)
  2. Facteur de survie
34
Q

Est-ce que les facteurs de croissance et de survie sont mutuellement exclusifs?

A

Non, de nombreuses molécules de signalisation peuvent aussi remplir ces 2 fonctions.

35
Q

Quels sont les effecteurs en phase G1?

A
  1. Cycline D + CDK4
  2. Cycline E + CDK2
  3. E2F
36
Q

Nommez des facteurs de croissance et leur source principale associée.

A
  1. PDGF -> plaquette
  2. EGF -> glandes sous-maxillaires
  3. FGF > variété de cellules
  4. NGF
  5. IGF-I -> hépathique
  6. Érythropoïétine -> reins
    finissent par GF
37
Q

Qui est responsable de la division et de la progression dans le cycle et qui affecte la concentration (expression) des cyclines?

A

Les facteurs de croissance.

38
Q

Quelle cycline est présente dans toutes les phases?

A

Cycline D

39
Q

Quelle cycline à un pic lors de la transition G1-S?

A

Cycline E

40
Q

Quelle cycline est présente dans la phase S, G2 et M, mais qui à un pic dans la phase G2?

A

Cycline A

41
Q

Quelle cycline est présente dans la phase S, G2 et M, mais qui à un pic dans lors de la transition G2-M?

A

Cycline B

42
Q

Que font les cyclines une fois synthétisé?

A

Lier des protéines kinases appelées «Cyclin-dependant kinases, CDK».

43
Q

Que font les CDK activé (en étant lié à une cycline)?

A

Phosphoryler différents substrats afin de contrôler la progression dans le cycle cellulaire.

44
Q

CDK4 est lié à quelle cycline, et dans quelle phase?

A

Avec cycline D en phase G1.

45
Q

CDK2 est lié à quelle cycline, et dans quelle phase?

A

Avec cycline E en transition G1-S.

46
Q

Le complexe CDK4/cycline D est responsable de l’augmentation de quelle cycline? Comment?

A
  1. Cycline E
  2. L’expression de la cycline D, augmente l’expression de CDK4, ce qui phosphoryle et inhibe Rb. Ce changement de conformation relargue E2F qui est le promoteur pour la cycline E.
47
Q

Suite à l’expression de la cycline E qui prépare à transiter vers la phase S, quelle enzyme produite en phase S est responsable de la réplication de l’ADN?

A

ADN polymérase 1,
-car la présence de cycline D libère CDK4 qui active la cycline E. Cela augmente l’expression de CDK2 ce qui phorphoryle Rb et ensuite augmente l’expression de E2F. Ensuite cela augmente l’expression de l’ADN polymérase 1.

48
Q

Qu’est-ce qu’un proto-oncogène?

A

Un gène normal qui a subit des
mutations de nature dominante.

49
Q

Que cause une mutation dans la partie codante?

A

Une hyperactivité enzymatique (gain de foncion).
-pas de ligand, mais récepteur actif

50
Q

Que cause une mutation dans la partie codante ou le promoteur?

A

Une surexpression (gain de fonction).
-pas de ligand, mais récepteur actif

51
Q

Quels sont les 5 groupes dans lesquels les proto-oncogènes se classifient?

A
  1. Facteur de croissance
  2. Récepteurs aux FDC
  3. Transducteurs de signaux
  4. Facteur de transcription
  5. autres (apoptose)
52
Q

Quels sont les formes de proto-oncogènes possibles?

A
  1. Récepteurs (p. ex. EGF-R, PDGF-R)
  2. Ligands (p. ex. EGF, PDGF)
  3. Kinases intracellulaires (p. ex. MAPKKK)
  4. Petites protéines G monomériques (GTPases; ex. Ras)
53
Q

Qu’est-ce qu’un suppresseur de tumeur?

A

Gènes inhibiteurs de la prolifération cellulaire peuvent devenir inactifs (perte de function).

54
Q

Les suppresseurs de tumeur ont une nature récessive. Qu’est-ce que cela veut dire?

A

Le phénotype s’exprime uniquement lorsque les deux copies (allèles) du gène sont inactivées.

55
Q

Par quoi la mutation des gènes suppresseurs de tumeur est habituellement induite?

A

Par une coupure de l’ADN.

56
Q

Quel est le premier gène suppresseur de tumeur qui a été découvert?

A

Rb (protéine du rétinoblastome, cancer de l’oeil chez les enfants)

57
Q

Quel est le rôle de Rb dans le cycle cellulaire?

A

Inhibiteur de la progression du cycle cellulaire. En se liant à E2F, il bloque la transcription des gènes à la phase S. Empêche de passer de la phase G1 à S.

58
Q

Qu’arrive-t-il si Rb est mutant?

A

Il y a aucune inhibition du cycle et apparition de cellule cancéreuse.
(Même si matériel génétique endommagé, pas d’inhibition donc réplication de cellules cancéreuses)

59
Q

Donner des exemples de gène suppresseurs de tumeur.

A
  1. Rb
  2. p53
60
Q

Que peut causer la mutation de p53?

A

Le benzopyrène de la fumée de cigarette.

61
Q

Quel pourcentage représente la contribution de le produit du gène p53 dans tous les cancer et celui du poumon?

A

50% de tous les cancer et 60% des cancers du poumon.

62
Q

À quoi sert p53 dans le cycle cellulaire?

A

Point de contrôle vérifiant l’intégrité du matériel génétique d’un point de vue moléculaire.

63
Q

Qu’est-ce que peut induire p53 avec son point de contrôle?

A
  1. Réparation de l’ADN (si dommage réparable)
  2. Arrêt du cycle cellulaire
  3. Apoptose (si dommage irréparable, p53 s’accumule)
64
Q

Quelle est la protéine exprimé lors de la réparation cellulaire causée par p53?

A

GADD45A

65
Q

Quelle est la protéine exprimé lors de l’arrêt du cycle cellulaire causée par p53?

A

p21cip1 (dépendant de CDK)

66
Q

Quelle est la protéine exprimé lors de l’apoptose causée par p53?

A

BAX

67
Q

Comment appel-t-on les cellules qui n’ont ni la protéine Rb ni le p53?

A

Hypermutables et hyperprolifératives
-Puisque le cycle des cellules est constitutivement activé, la phase S peut se produire avant la réparation de l’ADN, ce qui permet aux mutations de se produire à une fréquence encore plus élevé

68
Q

Quel sont les 3 types de mort cellulaire physiologiques et pathologiques?

A
  1. Apoptose (pathologique et physiologique)
  2. Autophagie (physiologique)
  3. Nécrose (pathologique)
69
Q

Qu’est-ce que la nécrose cellulaire?

A

Mort désordonnée où la cellule éclate et libère souvent des constituants cellulaires toxiques conduisant à une réponse inflammatoire.

70
Q

Par quoi la nécrose cellulaire est annoncée?

A

Par la perte de fonction de la barrière de perméabilité cellulaire ou des membranes cellulaires. La cellule ne peut donc pas contrôler les substances sortant ou entrant dans la cellule ou le cytoplasme.

71
Q

Quels sont les 4 facteurs nécessaires au maintien de la perméabilité sélective aux ions de la cellule qui sont déréglés causant la nécrose?

A
  1. Des quantités considérables d’ATP
  2. Intégrité structurale de la membrane bicouche phospholipidiques
  3. Intégrité des protéines de type canaux ioniques
  4. l’association normale de la membrane avec des éléments du cytosquelette
72
Q

Qu’est-ce que l’autophagie cellulaire?

A

Processus consiste en la reconnaissance des organelles à détruire par des autophaghosomes. Ce processus permet la fusion avec les lysosomes pour dégradation de la cellule par des protéases et génération d’a.a.

73
Q

Que cause l’autophagie?

A

Le manque de nutriments et des organelles endommagés.

74
Q

Qu’est-ce que l’apoptose?

A

Une mort cellulaire programmée dépendante de l’activation des capspases (protéases).

75
Q

Quelles conditions mènent à l’apoptose?

A

Lorsque les dommages à l’ADN sont irréversibles ou bien que les cellules sont infectés par un pathogènes.

76
Q

L’activation de quoi entraîne l’apoptose?

A

L’activation de ces caspases conduit inévitablement à la « digestion » de protéines mais également du génome par des nucléases (momentanément activées par l’action des caspases).

77
Q

Que ce passe-t-il avec les cellule lors de l’apoptose?

A
  1. Rétrécissement des cellules
  2. Condensation de la chromatine nucléaire périphérique sous la membrane nucléaire
  3. Formation des corps apoptotiques par la fragmentation des cellules et des noyaux. Les fragments restent liés à la membrane et contiennent des organelles avec ou sans fragments du noyau
  4. Phagocytose des corps apoptotiques par les cellules saines adjacentes ou
    les phagocytes
  5. Contrairement à la nécrose, l’apoptose n’est pas associée à une réaction
    inflammatoire
78
Q

Dans la voie intrinsèque, l’apoptose est régulée par quoi?

A

Par une grande famille de gènes dont certains ont une fonction inhibitrice et d’autre une fonction stimulatrice.

79
Q

Nommez une protéine qui a une fonction inhibitrice et une autre qui a une fonction stimulatrice dans la voie intrinsèque de l’apoptose.

A

Inhibitrice: BCL-2
Stimulatrice: BAX

80
Q

Quelles sont les étapes de l’apoptose par voie intrinsèque?

A
  1. Ratio élevé de BAX/BCL-2 induit la perméabilisation de la membrane extérieure de la mitochondrie (MOMP)
  2. Cytochrome C mitochondrial s’échappe dans le cytosol
  3. Activation des caspases (synthétisé par les procaspases)
  4. Procaspases 9 vont se trans-autocliver et cliver les procaspases 3/7 en caspases actives
  5. Caspases 3/7 dégrade les protéines et activent des nucléases menant à la dégradation de l’ADN
  6. Retrait de fragments de cellules morte par phagocytose sans réaction inflammatoire
81
Q

Quels sont les substrats de la capase 3?

A
  1. Nuclear lamine: cassure enveloppe nucléaire
  2. ICAD (inhibitor of caspase activated DNase); CAD (caspase activated DNAse): fragmentation de l’ADN
  3. eIFs: arrêt de la traduction

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