Cycle cellulaire et instabilité génomique Flashcards
Parmi les dommages à l’ADN suivant, lequel est celui qui occasionne le plus de dommages dans une journée chez un être humain?
A. Dépurination
B. Cassure de double brin d’ADN
C. Cassure de simple brin d’ADN
D. Déamination
C. Cassure de simple brin d’ADN (50 000 dommages par jour!)
Vrai ou faux
On estime qu’il y a environ 3 x 1020 dommages à l’ADN à chaque heure chez l’être humain
Faux
On estime qu’il y a environ 3 x 10<strong>17</strong> dommages à l’ADN à chaque heure chez l’être humain
Quelles sont les caractéristiques universelles du cycle cellulaire? (3)
Réplication de l’ADN: l’information génétique doit être répliquée
Ségrégation des chromosomes : les originaux et les copies doivent être séparés
Cytocinèse : une cellule est divisée en deux cellules filles
À quel phase ces caractéristiques correspondent?
Croissance cellulaire
Temps variable
La cellule doit s’assurer que toutes les conditions internes et externes sont adéquates pour la synthèse de l’ADN et la mitose
CHOIX:
A. Phase S
B. Phase G1 et G2
C. Phase M
B. Phase G1 et G2
Vrai ou Faux
Il est possible de synchroniser les cellules si on enlève les facteurs de croissance
Vrai
Quelle est la phase la plus longue?
A. Phase S
B. Phase G2
C. Phase M
D. Phase G1
D. Phase G1 (12-15 h)
L’interphase est composé de quelles phases? Combien de tel dure l’interphase?
Interphase: Phase G1 + S + G2
24 heures
Vrai ou Faux:
La phase M est la ségrégation des chromosomes et de division cellulaire, elle prend environ 6 heures
Faux
La phase M est la ségrégation des chromosomes et de division cellulaire, elle prend environ 1 heure
La cytocinèse se déroule dans quelle phase?
Dans la phase M
Dans quel phase se fait la duplication de l’ADN?
Dans la phase S
Associer les différentes étapes de la mitose avec leur caractéristique
ÉTAPES: Prophase, Métaphase, Anaphase, Télophase
A. Distribution des chromosomes
B. Division du cytoplasme
C. Centrosomes migrent à chaque extrémiét de la cellule
D. Chromosomes migrent et sont situés sur la plaque métaphasique
A. Anaphase
B. Télophase
C. Prophase
D. Métaphase
Vrai ou faux
Hunt à découvert des cofacteurs de cdc2, les cyclines, alors que Nurse à découvert les cdc2 (CDK)
Vrai
Nurse: découverte d’une protéine kinase agissant
fondamentalement dans lecontrôle du cycle cellulaire;
nommée cdc2 (CDK)
Hunt: découverte de protéines changeant leur niveau pendant le cycle cellulaire – cofacteurs de cdc2; seront nommées cyclines
La CDK est _______ lorsqu’elle est liée avec la cycline
A. inactive
B. active
B. active
La CDK est active lorsqu’elle est liée avec la cycline
Vrai ou Faux:
Le complexe Cdk-cycline a une action déphosphorylant sur les protéines cibles
Faux
Il va phosphoryler les protéines cibles
Associer les cyclines avec ceux du schéma
CHOIX: Cyclin B, Cycline E, Cycline D, Cycline A
A. Cycline D
B. Cycline E
C. Cycline A
D. Cycline B
Vrai ou faux:
Les levures ont plusieurs Cdk
Faux,
Il en ont une seule, la Cdc28
Quelle est la relation entre le cancer et le cycle cellulaire?
Le cancer est une maladie du cycle cellulaire. Certaines des cellules du corps se divisent de manière incontrôlée et forment de tumeurs
À quoi correspond cette définition?
Contrôlent la régulation du cycle cellulaire et contrôlent la prolifération et différenciation cellulaire (p53, pRb)
Les Gatekeepers
Vrai ou faux:
La réintroduction des Gatekeepers dans les cellules tumorales suppriment la croissance des cellules tumorales
Vrai
Vrai ou Faux:
Les gatekeepers interviennent dans les fonctions de réparation de l’ADN
Faux, ce sont les caretakers qui interviennent dans les fonctions de réparation de l’ADN
Les gatekeepers contrôlent la régualtion du cycle cellulaire et ils contrôlent la prolifération et la différentiation cellulaire
Quels sont les deux types de suppresseurs de tumeurs?
Les gatekeepers
Les Caretakers
Comment appelle-t’on des gènes qui inhibent la division cellulaire?
Des supprésseurs de tumeurs
Vrai ou Faux:
Les mutations des suppresseurs de tumeurs déprivent les cellules de des contraintes qui sont nécessaires à leur prolifération
Vrai
Comment appelle-t’on les gènes qui codent pour des protéines qui stimulent la division cellulaire?
Des proto-oncogènes
**leurs formes mutées (oncogènes) peuvent résultent en
des formes qui sont suractivées. Le résultat est que les cellules prolifèrent excessivement même en l’absence de facteurs stimulant la croissance. (ex. Ras, c-Myc).**
Vrai ou Faux:
Les caretakers régulent directement la prolifération cellulaire
Faux:
Ils ne régulent pas directemment la prolifération cellulaire, ils agissent en prévenant l’instabilité génomique
Associer une protéine ou un effet (pour effector) avec chaque points de contrôles du cycle cellulaire en réponse aux dommages à l’ADN
Vrai ou faux:
ATM possède un domaine ressemblant au phosoinositide 3-kinase (C-terminal), et il transfert un groupement phosphate aux lipides plutôt qu’aux protéines
Faux:
ATM possède un domaine ressemblant au phosoinositide 3-kinase (C-terminal), et il transfert un groupement phosphate aux protéines plutôt qu’aux lipides
Vrai ou Faux:
ATM phosphoryle les résidus sérine et thréonines
Vrai
Expliquer le fonctionnement de ATM après un dommage à l’ADN
ATM forme un dimère en solution qui s’autophosphoryle suite aux dommages à l’ADN. Ceci permet la dissociation du
dimère qui va ensuite phosphoryler les cibles appropriées (p53).
La phosphorylation de l’ATM se fait sur quel résidu?
1981S
Les personnes atteints de AT ont des mutations dans quoi?
Dans ATM
Vrai ou Faux:
Ataxia est une anormalité des vaisseaux sanguins alors que Telangiectasia est un manque de coordination
Faux
Ataxia: manque de coordination
Telangiectasia: anormalité des vaisseaux sanguins.
L’AT est caractérisée par une dégénération progressive du __________ menant à un manque de coordination
L’AT est caractérisée par une dégénération progressive du cervelet menant à un manque de coordination
Vrai ou Faux:
L’AT est une maladie autosomale dominante
Faux:
L’AT est une maladie autosomale récessive (2 copies de gènes mutés sur un autosome (pas le X ou le Y) provenant de parents). Il y a donc 25% des chances qu’un enfant soit affecté si les parents ont une mutation dans ATM.
Quel est la cause de l’AT?
Des mutations dans le gène ATM
Quels sont les types de cancers qui sont souvent observés cehz les patients AT?
Les leucémies et les lymphomes
Quels sont les cibles d’ATM ? (3)
Histones H2AX
p53 (dans la phase G1)
Chk2 (Dans la phase S/G2)
Qu’est-ce qui, chez H2AX, est reconnu par ATM?
Que se passe-t-il suite à cette reconnaissance par ATM?
Le motif SQ.
Le motif SQ va être rapidement phosphorylé suite à la formation de cassures DB suite à une irradiation gamma. La phosphorylation est présente après une minute et atteint un maximum après 10 minutes
Vrai ou faux:
In vitro, ATM et ATR peuvent phosphoryler H2AX
Vrai
Quel est le nom de H2AX lorsqu’il est phosphorylé?
Que permet la phosphorylation de H2AX?
gamma- H2AX
Elle permet l’ouverture de la chromatine
Vrai ou faux:
La marquage de H2AX est rapidement propagé de part et d’autre du DSB pour maintenir la continuité de l’ADN endommagé et éviter que les extrémités d’ADN se perdent
Vrai
Qu’occasionne la disruption du gène codant H2AX chez la souris?
La disruption du gène codant H2AX abolit la formation de foyers en réponse aux dommages, diminue la survie aux radiations et augmente les aberrations chromosomiques (translocations, formation de dicentriques).
La phosphorylation de l’histone H2AX en réponse
à des cassures double-brin est une marque épigénétique se
situant à l’interface entre ___________, ____________ et _____________.
Elle est essentielle à la maintenance de la stabilité du génome
La phosphorylation de l’histone H2AX en réponse à des cassures double-brin est une marque épigénétique se
situant à l’interface entre la réparation de l’ADN, la modulation de la structure de la chromatine et l’activation des points de contrôle du cycle cellulaire.
Elle est essentielle à la maintenance de la stabilité du génome
Vrai ou Faux:
ATM joue un rôle dans les 3 phases du cycle cellulaire
Vrai
Vrai ou Faux:
Les éléphants ont plus de cancers que les humains
Faux,
Ils en ont vrm vrm vrm moins
Vrai ou Faux:
p53 est un suppresseur de tumeur
Vrai
Vrai ou Faux:
Les souris déficientes en p53 ne développent pas de tumeurs
Faux
Les souris déficientes en p53 développent des tumeurs
Quels sont les 3 domaines de p53? Quels sont leur rôle?
Un domaine N-terminal acidique capable de transactivation
Un domaine central capable de lier l’ADN
Une extrémité C-terminale qui contient des séquences de
localisation nucléaire, un domaine de tétramerization.
Vrai ou Faux:
p53 peut seulement agir comme répresseur de la transcription
Faux:
Il peut agir comme répresseur et comme activateur de la transcription
Vrai ou Faux:
p53 est un facteur de transcription
Vrai
Expliquer ce qui ce passe suite à l’intervention de ATM lors d’un dommage a l’ADN dans la phase G1
Indice: Il y a l’implication de p53 et MDM2
ATM va phosphoryler p53-MDM2. Suite à la phosphorylation de p53-MDM2, il y a dissociation de MDM2 (une ubiquitine ligase), ce qui libère p53. p53 phosphoryler va donc avoir deux choix: l’apoptose ou l’arrête du cycle cellulaire en G1 par l’induction transcriptionnelle de p21
p21 est un inhibiteur de quoi?
Pourquoi il est important dans l’arrête du cycle cellulaire en G1?
C’est un inhibiteur de la cycline E/Cdk2
La cycline E/Cdk2 est requise pour la progression du cycle cellulaire en G1, donc en l’inhibant on empêche la progression du cycle cellulaire
Que ce passe-t’il lors d’une mutation dans p53?
p53 ne peut pas se lier à l’ADN pour permettre au corps de réparer le dommage en stoppant le cycle cellulaire ou en induisant l’apoptose, donc le cycle cellulaire va continuer et le dommage ne va pas être réparé
Les cellules déficientes en ATM, comme celles des patients AT, (A)_________ une réponse p53/p21 et (B)___________ en G1 suivant les dommages à l’ADN.
A1. présentent
A2. ne présentent pas
B1. ne font pas l’arrêt
B2. font l’arrêt
Les cellules déficientes en ATM, comme celles des patients AT, (A2) ne présentent pas une réponse p53/p21 et (B1) ne font pas l’arrêt en G1 suivant les dommages à l’ADN.
Quels sont les 4 choses qui déterminent si p53 va induire l’arrêt du cycle cellulaire ou l’apoptose?
1. Le type et l ’ampleur du stimuli (stress cellulaire): L’ activation de l’apoptose est associée avec des niveaux plus élevés de p53 que ceuxrequis pour causer un arrêt de croissance.
- *2. Type de modifications post-traductionnelles
(phosphorylation) :**La phosphorylation de p53 sur la Ser46 peut réguler l’activité transcriptionnelle de AIP1 (un facteur qui promouvoit l’apoptose)
3. Contexte cellulaire: Modifications oncogéniques, présence de facteurs de survie.
4. Gènes activés
Il y a environ 500 gènes activés transcriptionnellement après irradiation de l’ADN
Comment on fait pour déterminer en laboratoire qu les cellules sont en phase S? (3)
Incorporation de 3H ou BrdU (composé radioactif ou fluorescent des nucléotides)
On peut également utilisé PCNA (un facteur qui aide à la réplication de l’ADN)
Cytométrie de flux
Expliqué ce qu’il ce passe lors d’une cassure double brin d’ADN dans la phase S
Indice: Il y a ATM, médiateur, Chk2, cdc25A et CyclineA-cdk2 d’impliqué
La kinase ATM va répondre aux cassures double-brin de l’ADN.
Elle va avoir besoin de des médiateurs (RAD50, MER11 ou NBS1) qui vont avoir pour effet d’augmenter l’activité kinase de l’ATM.
Ensuite l’ATM, avec l’aide de ses médiateurs, va phosphoryler Chk2.
Chk2 phosphorylé va ensuite phosphoryler cdc25A.
La phosphorylation de cdc25A amène la protéolyse de cdc25A, donc elle ne peut plus déphosphorylé cdk2
Puisque cdk2 reste phosphorylé, cela fait que le complexe Cdk2/cyclineA est inactif, ce qui amène une inhibition de la synthèse de l’ADN
La déphosphorylation de Cdk2 à un effet activatrice ou inhibitrice sur le complece Cdk2/A?
un effet activatrice
La cdk2 est inactive lorsqu’elle est phosphorylé, mais active lorsque déphosphorylé
Vrai ou Faux:
Le complexe MRN agit comme un médiateur de ATM dans la phase S
Vrai
Vrai ou Faux:
Dans la phase S, la kinase ATM va également répondre aux dommages réplicatifs tels les bris de fourche de réplication et l’accumulation d’ADN simple-brin
Faux
Dans la phase S, la kinase ATR va également répondre aux dommages réplicatifs tels les bris de fourche de réplication et l’accumulation d’ADN simple-brin
Associer la kinase avec ce à quoi elle répond
KINASE: ATR, ATM
A. Elle répond aux dommages réplicatifs
B. Elle répond aux cassures double-brin
A. ATR
B. ATM
Comment fonctionne ATR lors d’un dommage réplicatif dans la phase S?
Indice: Médiateurs, Chk1, ATR, Cdk2, cdc25A
ATR, avec l’aide de ses médiateurs, va phosphorylé Chk1
Une fois phosphorylé, Chk1 va à son tour phosphorylé cdc25A
La phosphorylation de cdc25A est inactivante, ce qui mène à la protéolyse de cdc25A
Puisque cdc25A est protéolysé, elle ne peut pas déphosphoryler Cdk2. Elle va donc rester phosphoryler et les celluels ne vont pas être capable d’initier d’autres fourches de réplication (lorsque Cdk2 phosphorylé, elle a une acitivité inhibitrice)
Le syndrome de Seckel est dû à des mutations dans quoi?
Des mutations dans ATR, qui vont amener une diminution de phosphorylation pour gamma-H2AX et Chk1
Expliquer ce qu’il se passe lorsqu’il y a un brin d’ADN résecté lors du point de contrôle en G2/M
Indice: ATM, ATR, Chk1 et 2, Cdc25C, Cdk1/cycline B
Lorsqu’il y a de l’ADN résecté, ATM et ATR le reconnais
Ensuite, avec l’aide des médiateurs, ATM et ATR vont phosphorylé Chk1 et Chk2.
Chk1 et Chk2 phosphorylé vont à leur tour phosphoryler cdc25C.
La phosphorylation de la phosphatase Cdc25C rend la Cdc25C inactiné, ce qui cause son export nucléaire
Puisque Cdc25C n’est plus présente, elle ne peut pas déphosphoryler CDK1-Cycline B, donc les cellules ne peuvent pas progresser en mitose (la phosphorylation de Cdk1 a une activité inhibitrice)
Que pourrait-il se passer si on a un défaut dans un point de contrôle?
Indice: dans la phase M
si cassure, on a continuer a repliqué l’ADN et la ségrégation des chromosomes a bcp de probleme. Il peut y avoir de l’aneuploidie si on ne repart pas les dommages à l’ADN avant la phase M (formation de micronoyaux qui participent à l’instabilité génomique)
Quelle est la meilleure phase pour tuer des cellules cancéreuses avec l’irradiation?
Dites les avantages/incovénients des autres phases
A. G1
B. S
C. G2
B. S
G1
G1 avantage: Agit uniquement sur ATM qui va phosphryler p53 qui va induire l’apoptose. (pour les p53 proficient)
Désavantage: Pas bonne phase si les cellules sont p53 négative, les cellules ne peuvent pas induire l’apoptose, donc elle vont proliférer et causer plus de mal que de bien (des cellules peuvent evader l’apoptose et devenir malignes)
S
Avantage: réplication, une très bonne phase pcq replication active d’adn et c’est pas facile a reparer la fourche de réplication. Donc c’est un bonne phase pour irradier les cellules et pour que les cellules meurts
G2
Désavantage: On a completer la phase S donc on a dupliquer l’information génétique donc le contenu en adn est plus grand donc pour la meme dose d’irradiation, on a bcp plus de contenu en ADN. C’est donc plus difficile a tuer les cellules cancéreuse
Expliquer l’idée derrière le potentiel thérapeutique par inhibition des points de contrôle
La rationnelle: Les chimiothérapies causant des dommages à
l’ADN, devraient être plus efficaces en présence d’agents qui
interfèrent avec le cycle cellulaire dans les cellules cancéreuses.
Ceci devrait causer de la progression du cycle cellulaire
inapproprié, et ceci en présence de dommages à l’ADN.
Donc les cellules cancéreuses font de plus en plus d’erreurs de
division et meurent.
Vrai ou Faux:
Les inhibiteurs d’ATM sensibilisent les tumeurs à l’irradiation
Vrai
Pourquoi le traitement avec l’inhibiteur de Chk1 (Projet UCN-01) à été abandonné?
Ne se distribue pas efficacement (ne se rend pas toujours à la tumeur et est présente dans les tissus sains à côté de la tumeur)
Demie vie extrêmement longue
(semaines !)
L’inhibiteur est peu spécifique, il affecte d’autres kinase comme PKC.
Les cellules tumorales vont trouver un moyen de bypasser l’inhibition de Chk1 en utilisant Ras/SRC ou MEL/ERK (des voies qui sont pro-survie) par exemple!
Vrai ou Faux:
La combinaison d’un inhibiteur de MEK1 et d’un inhibiteur de Chk1 suppriment la croissance des cellules cancéreuse
Vrai
Pourquoi on veut essayer de faire l’inhibition de Chk1 dans les cellules p53 déficientes?
