Cycle cellulaire 2 et mitochondries Flashcards
Professeur: Gilles Hickson
Nomme les quatre phases du cycle cellulaire dans l’ordre.
G1
S
G2
M
Quel est le nom du checkpoint en M?
SAC
Nomme les 2 conséquences d’activation de l’APC.
1) dégradation de cycline-M
2) dégradation de sécurine
Quel est l’impact de la dégradation de la sécurine?
coupe les cohésines et séparation des chromatides soeurs
Par quoi est contrôlé la dégradation des cyclines? et quelle est leur acitvité?
APC ou le complexe SCF
2 complèxes avec activité d’Ubiquitine ligase
2 complèxes similaires, mais actifs à différents étapes du cycle cellulaire et contrôlant la dégradation de différents substrats
Quand est actif l’APC?
mitose
Quand est actif le SCF?
Fin G1
S
G2
Quelle cycline est dégradée par APC?
Cycline-M
Quelle cycline est dégradée par SCF?
cycline G1
cycline G1/S
De quoi sont composé l’APC et le SCF?
Sous-unité catalytique pour ubiquitiniser le substrat
Sous-unité de spécificité de substrat pour reconnaitre la cycline
Nomme les deux substrats de SCF.
Cycline G1
Cycline G1/S
Nomme les deux substrats de APC.
Cycline M
Sécurine
Vrai ou faux? Les complexes SCF et APC sont actifs en même temps.
Faux, sont actif à différente étape
SCF et APC sont deux complexes qui régulent le cycle cellulaire à des étapes distinctes.
SCF est actif, APC est inatif
APC est actif, SCP est innatif .
Quand l’APC est active…
SCF est inactif et vice-versa
Que contrôle l’expression et dégradation des cyclines?
L’expression et dégradation des cyclines contrôlent l’activation des Cdk et la progression du cycle
Est-ce que le système de contrôle peut arrêter le cycle aux points de contrôle?
Le système de contrôle peut arrêter le cycle
aux points de contrôle « checkpoints »
Le cycle cellulaire à des points de contrôle
« checkpoints » pour s’assurer que les évènement clés se produisent dans le bon ordre
En G1, quelle protéine peut stopper le cycle?
Protéines inhibitrices des Cdks (si ADN endommagé)
Lorsqu’un problème est détecté (ex. ADN endommagé), des protéines inhibitrices (comme des inhibiteurs des Cdk, qui bloquent les kinases dépendantes des cyclines) stoppent le cycle pour éviter des erreurs.
Qu’est-ce qui bloque entre G1 et S?
G2/M
M:
G1/S : Vérifie si l’ADN est endommagé et si l’environnement cellulaire est favorable avant d’entrer en phase S.
G2/M : Vérifie si l’ADN est complètement répliqué et non endommagé avant d’entrer en mitose.
M (métaphase/anaphase) : Vérifie si les chromosomes sont correctement attachés au fuseau mitotique avant la séparation des chromatides (spindle assembly checkpoint, SAC).
SAC (Spindle Assembly Checkpoint) :
C’est un point de contrôle important lors de la transition métaphase/anaphase pour s’assurer que tous les chromosomes sont correctement attachés au fuseau mitotique avant la séparation.
Qu’est-ce qui est inhibé si on arrête de cycle au point SAC?
dégradation de cycline M et sécurine
Explique le mécanisme de réponse au dommage à l’ADN (DDR)
- Dommage à l’ADN
- Activation des protéines kinase ATM et ART
- Phosphorylation de p53 (arrêt du cycle cellulaire + réparation) et histone γH2AX (réparation ADN)
Qu’est-ce que la réponse au dommage à l’ADN (DDR) ?
Le DDR est un mécanisme cellulaire activé par des dommages à l’ADN, permettant l’arrêt du cycle cellulaire et la réparation de l’ADN.
Quelle est la fonction des protéines ATM et ATR ?
ATM et ATR sont des kinases activées par les dommages à l’ADN.
Elles phosphorylent des protéines comme p53 et γH2AX pour activer la réponse au dommage.
Que fait la phosphorylation de p53 dans la DDR ?
La phosphorylation de p53 provoque l’arrêt du cycle cellulaire et peut recruter des protéines de réparation ou déclencher l’apoptose si les dommages sont irréparables.
Quel est le rôle de la phosphorylation de l’histone γH2AX ?
La phosphorylation de γH2AX recrute des protéines de réparation à l’endroit où l’ADN est endommagé.
Si l’ADN est endommagé, où s’arrête le cycle et pourquoi?
En G1
Pour réparer l’ADN avant de le répliquer
Si l’ADN est endommagé, le cycle cellulaire s’arrête en G1. p53 est phosphorylée et active la transcription du gène p21, ce qui bloque l’activité des Cdk (CKI) et le cycle cellulaire.
Qu’est-ce qui se passe avec p53 si il n’y a pas de dommages dans l’ADN?
p53 est normalement continuellement produite et dégradée
Qu’est-ce qui se passe avec p53 si il y a des dommages dans l’ADN?
- p53 est phosphorylée et stabilisée.
- p53 devient active et transcrit le gène p21 qui est un inhibiteur de Cdk (CKI)
- p21 est produit et agit comme un inhibiteur des kinases dépendantes des cyclines (Cdk).
- p21/CKI bloque l’activité des Cdk, ce qui entraîne l’arrêt du cycle cellulaire.
Que se passe-t-il avec p53 (et ses autres amis) si le dommage se répare?
- p53 est dégradé
- p21 est dégradé
- Cdk-G1/S et Cdk-S deviennent activés
- La phase S commence : le cylcle continue
Quelle protéine s’assure que l’ADN n’est répliqué qu’une seule fois chaque cycle?
Cdk-S
Comment Cdk-S s’assure-t-il que l’ADN n’est répliqué qu’une seule fois par cycle ?
- Cdc6 s’associe aux complexes ORC en phase G1.
- Cdk-S déclenche la phase S, phosphoryle Cdc6, et active le complexe de pré-réplication.
- La phosphorylation de Cdc6 entraîne sa dégradation.
- La dégradation de Cdc6 assure qu’un complexe ORC ne peut initier la réplication qu’une seule fois par cycle.
Nomme les trois mécanismes pour inhiber les Cdk.
1) Dégradation par cycline
2) Inhibiteur de Cdk/cycline
3) Phosphorylation de Cdk: notamment la phosphorylation inhibitrice lors de la transition G2/M.
Exemple de dégradation par cycline?
protéasome
Exemple d’inhibiteur de Cdk/cycline?
p21
Comment fonctionne l’activation de Cdk-M lors de la transition G2/M
- Cdk-M est activé par la phosphatase Cdc25, qui enlève un phosphate inhibiteur.
- Cdk-M active davantage Cdc25 par un rétrocontrôle positif.
- Ce processus assure une activation rapide et complète de Cdk-M.
- La transition de la phase G2 à M fonctionne comme un interrupteur, déclenchée rapidement grâce à ce rétrocontrôle.
Comment se fait l’activation de Cdk-M à la transition G2/M ?
- La production de cycline M augmente pendant la phase G2 en préparation de la mitose.
- Cdk-M est activé par deux mécanismes :
* Phosphorylation par CAK, qui ajoute un phosphate activateur à Cdk-M.
* Déphosphorylation par Cdc25, qui enlève les phosphates inhibiteurs.
3.Le complexe Cdk-M activé permet à la cellule de passer de la phase G2 à la mitose (M).
Les Cdks _________ une multitude de substrats spécifiques.
phosphorylent
RAPPEL DE LA PARTIE 1
Conceptes à retenir: rappel
- Des cyclines/Cdks spécifiques pour chaque phase contrôlent la progression du cycle cellulaire.
- Les Cdks phosphorylent une multitude de substrats spécifiques
- Il y des points de contrôle (“checkpoints”)
* Dommage à l’ADN (G1/S)
* Spindle Assembly Checkpoint (SAC, métaphase/anaphase) - Cdk est toujours présent mais son activité est régulée par:
* Expression/dégradation de cycline (SCF ou APC)
* Expression des inhibiteurs (par ex. p21, inhibition)
* Phosphorylation (activation/inhibition) - La dégradation est utilisée pour se débarrasser des protéines qui ont joué leurs rôles et pour assurer que les transitions soient unidirectionnelles
Quand la cellule prend une pause?
La cellule va passer la transition G1/S que si l’environnement est propice
(nutriments, facteurs de croissance etc.). Sinon, elle peut prendre une pause en
G0 (G-zéro), la quiescence
Qu’est-ce que la quiescence (G0) dans le cycle cellulaire ?
La quiescence (G0) est un état réversible où la cellule sort temporairement du cycle cellulaire et ne se divise pas.
Si la cellule ne reçoit pas de mitogène, il se passe quoi?
En l’absence de mitogène, la cellule ne transcrit pas les gènes nécessaires pour la phase S car la protéine rétinoblastome (Rb) inhibe facteur de transcription E2F, bloquant la progression du cycle cellulaire.
Quel est le rôle de Rb et comment E2F devient-il actif pour la phase S ?
En phase G0, Rb est actif et E2F est inactif, empêchant la transcription des gènes. Lorsque Rb est phosphorylée (inactivée), E2F devient actif, ce qui permet la transcription des gènes nécessaires à la phase S.
Quels sortes de protéines sont Rb et p53?
“suppresseurs de tumeurs”
Par quoi sont caractérisé les cancers?
prolifération non-contrôlée
Qui est le gène le plus fréquemment muté dans les cancers (plus de 50% des cas)?
p53 est le gène le plus fréquemment muté (et donc
inactivé) dans les cancers: >50% des cas! Son surnom
est “le gardien du génome”
Quel est le rôle de la protéine Rb dans le cancer
Rb (protéine du rétinoblastome) est un gène suppresseur de tumeur. Elle est inactivée dans toutes les formes de rétinoblastomes, ce qui empêche le contrôle de la prolifération cellulaire.
Qu’est-ce qu’un suppresseur de tumeur ?
Un suppresseur de tumeur est une protéine qui agit comme un frein sur la prolifération cellulaire. Son inactivation, souvent par mutation, favorise le développement du cancer.
Que se passe-t-il quand Rb est absent ?
En l’absence de Rb, E2F devient actif et active les gènes de la prolifération cellulaire, même sans mitogènes.
Quel est le rôle de Rb en tant que suppresseur de tumeurs ?
Rb, quand il est actif, inhibe E2F et empêche la transcription des gènes de prolifération cellulaire, maintenant ainsi la cellule en quiescence.
Les récepteurs sont quoi? Qu’est-ce qui se passe si le récepteur de mitogène a une mutation activatrice?
Les récepteurs de mitogènes sont des proto-oncogènes. cad gène normal qui régule la croissance cellulaire.
Avec une mutation activatrice, la cellule active les gènes de la prolifération
cellulaire même quand il n’y a pas de mitogène. Signalisation oncogénique (pcq les récepteurs agissent comme si il y avait toujours un mitogène)
Les récepteurs de mitogènes sont des proto-oncogènes. Une mutation activatrice transforme le récepteur en oncogène, activant la prolifération cellulaire même sans mitogène. Cela rend Rb inactif, activant E2F et permettant la transcription des gènes de prolifération, ce qui mène à une division cellulaire incontrôlée
Si le dommage à l’ADN est très sévère, il se passe quoi?
- un autre inhibiteur plus fort, p16, est
produit - Le cycle cellulaire devient arrêté de façon
irréversible:
Comment appelle-t-on l’arrêt irréversible du cycle cellulaire?
La sénescence cellulaire
Conséquences à court terme de la sénescence cellulaire?
Protection contre cancer (mutation)
Conséquences à long terme de la sénescence cellulaire?
Négative!!!
Nomme les différentes causes de la sénescence cellulaire.
Défaut télomères
Culture cellulaire
Stress oxidatif (radicaux libres)
Dommages ADN
Drogues cytotoxiques
Activation oncogènes
Vrai ou faux? La sénescence cellulaire diminue avec l’âge.
FAUX, elle augmente