Cycle et division cellulaire Flashcards

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1
Q

1- Combien de phases composent le cycle cellulaire ? Quelles ont leurs noms ?

A

Il y a 4 différentes phases en plus de la phase de quiescence. Il y a la phase G1, phase S et la phase G2 qui vont composer l’interphase. La dernière phase est la phase M qui est définie comme étant la phase ou la cellule se divise.

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2
Q

2- Décrire les origines de réplication

A

Nommés des origin recognition complex en anglais, ils vont permettre la liaison de l’hélicase réplicative (MCM2-7). Il est nécessaire d’avoir 2 copies pour chacune des fourches issues de la bulle réplicative qui va dérouler l’ADN. C’est la signalisation du cycle cellulaire aui va déclencher l’ouverture de la bulle de réplication. Leur de cette étape il va seulement y avoir une réplication de l’ADN (une seule par cycle). Après la réplication, l’ORC va directement s’assembler sur le nouvel ADN, mais il sera seulement activé lors de la prochaine phase.
Ils possèdent des complexes de préréplication assemblés sur plusieurs dizaines de milliers d’origines de réplication en G1. Ces complexes permettent le recrutement des ADN hélicases et des autres protéines nécessaires à l’initiation de la réplication en phase G1. Ceci forme le complexe de pré-réplication qui devient actif seulement en phase S. Une origine de réplication ne peut être activée (origin firing) qu’une seule fois par cycle cellulaire durant la phase S pour éviter la ré-réplication.

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3
Q

3- Décrire la phase G1

A

C’est la période de croissance cellulaire et le métabolisme normal et la duplication des organelles. Cette étape est d’une durée variable soit de 5 à 6 heures (la plus variable) (2N)

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4
Q

4- Décrire la phase S

A

La période de réplication de l’ADN et de réplication des chromosomes (s pour synthèse). Lors de cette période il y aura aussi la production d’histones supplémentaire. Elle est d’une durée de 10-12 heure. Il y a aussi la réplication des centrosomes (4N)

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5
Q

5- Décrire la phase G2

A

Définie comme la fin des préparatifs en prévision de la division. Elle sera d’une durée de 4 à 6 heures. (4N)

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6
Q

6- Décrire la phase M

A

Elle est divisée en 5 phases soit la prophase, prométaphase, métaphase, anaphase et télophase (4N)

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7
Q

7- Décrire la cytokinèse

A

C’est le processus de segmentations qui vise à diviser l’ensemble des cellules en 2 cellules filles. Elle va chevaucher les dernières étapes de la mitose et terminer la phase (2N). Les cellules une fois faites vont commencer leur propre cycle cellulaire. De même pour la cellule mère.

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8
Q

8- Quelles sont les généralités de la division cellulaire

A

L’existence d’une cellule repose sur la pré-existence d’une autre, elle permet de distribuer le matériel génétique aux cellules filles, il permet la production de cellules gamètes (repro sexuée) et il permet de remplacer des cellules détruites et sénescentes.
Elle fait partie intégrante du cycle cellulaire et se présente sous deux formes soit la mitose ou 2 cellules filles diploïdes (2n) génétiquement identiques sont produites et la méiose qui crée des gamètes en formant 4 cellules filles haploïdes (1n)

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9
Q

9- Décrire le cycle cellulaire avec la notion d’haploïdie

A

Les cellules somatiques du corps vont toutes être 2n, ce qui veux dire qu’elles vont posséder 23 chromosomes de leur père et 23 chromosomes de leur mère (46 au total). Lors de leur cycle normal elles vont croître pour se répliquer et former deux nouvelles cellules filles avec toutes deux 23 paires de chromosomes. D’un autre côté, les cellules sexuelles (spermatozoïde ou ovule) seront toutes 1n (elles vont avoir juste 23 chromosomes). Il y a 22 chromosomes autosomes, donc non sexuels, et 1 chromosome sexuel (xx = femelles et xy = mâle). Quand il y aura fécondation, les deux cellules sexuelles vont fusionner ensemble pour former une cellule 2N nommée le zygote.

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10
Q

10- Décrire la prophase

A

C’est le début de la condensation des chromosomes où les nucléoles vont disparaître. Il y a dégénérescence du cytosquelette, fragmentation du Golgi et du RE. Le fuseau mitotique se met en place et forme un aster autour des centrioles. Les centrosomes s’éloignent l’un de l’autre

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11
Q

11- Décrire le centrosome et le fuseau mitotique

A
  • Le centrosome est une structure qui aide à l’organisation des microtubules.
  • Le fuseau mitotique est composé de microtubules.
  • Le cycle de duplication du centrosome progresse en parallèle avec le cycle cellulaire (durant la phase S)
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12
Q

12- Décrire la prométaphase

A

Les chromosomes continuent de se condenser
Il y a fragmentation de la membrane nucléaire
Les fibres du fuseau peuvent maintenant interagir avec les kinétochores des chromatides sœurs
Les chromosomes se déplacent graduellement vers l’équateur

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13
Q

13- Décrire les chromosomes mitotiques

A

Le centromère renferme des séquences répétées qui servent de sites de fixation à des protéines spécifiques. C’est le point d’union des deux chromatides sœurs.
Le kinétochores est une structure formée de protéines située sur la face externe du centromère et il va permettre la fixation des microtubules et la localisation des protéines impliquées dans le déplacement des chromosomes.

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14
Q

14- Décrire la métaphase

A

C’est la phase la plus longue de la mitose (elle va durer une vingtaine de minutes). Lors de cette étape, les centrosomes sont aux extrémités opposées de la cellule et les chromosomes vont s’aligner sur la plaque équatoriale. Les kinétochores de chromatides sœurs vont faire face à un pôle différent.

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15
Q

15- Décrire l’anaphase

A

C’est la phase la plus courte de la mitose. Lors de celle-ci, les centromères vont se séparer en 2 ce qui va libérer les chromatides sœurs qui vont devenir des chromosomes à part entière. Le raccourcissement des microtubules va faire une force de traction sur les kinétochores. La fin de cette phase est marquée par des jeux équivalent et complets de chromosomes aux 2 pôles.

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16
Q

16- Décrire la télophase

A

La formation de nouveaux noyaux commence à se faire à l’aide de fragments de l’enveloppe nucléaire et de membrane du réseau intracellulaire de la cellule mère. Les chromosomes commencent à se décondenser et les nucléoles réapparaissent. La cytokinèse est associée à la formation d’un sillon de division qui étrangle la cellule et divise le cytoplasme et sépare la cellule en 2.

17
Q

17- Nommer et décrire les mécanismes moléculaires

A
  • Condensation des chromosomes par la condensine et la cohésine
  • Attachement aux microtubules par les kinétochores
  • Ségrégation des chromosomes par la séparase et la dynamique du fuseau
  • La cytokinèse par le sillon de clivage actine-myosine
18
Q

18- Quel est le rôle de la condensation des chromosomes

A

Cette étape est importante pour faciliter la ségrégation des chromosomes

19
Q

19- Expliquez la condensation des chromosomes

A
  • Les complexes de condensines vont enrouler l’ADN en boucles super enroulées et vont rendre la chromatine plus compacte
  • Le processus de superenroulement va demander la présence de la topoisomérase 2 et d’ATP
  • Les complexes de cohésines vont permettre l’union des deux chromatides sœurs (produits de la réplication) au niveau de leur centromère et vont former un anneau qui englobe les deux molécules d’ADN.
20
Q

20- Expliquez l’attachement aux microtubules

A

Ce processus se fait à l’aides de kinétochores. Ils vont s’attacher à la face externe des centromères et vont être structurés en 2 couches. Les dynéines vont intervenir dans le mouvement des chromosomes.

21
Q

21- Décrire la ségrégation des chromosomes

A

Il va induire le déplacement des chromosomes vers les pôles. Les dépolymérases sont des kinésines spéciales qui vont permettre la traction vers les pôles en raccourcissant les microtubules. Le complexe Ndc80 va retenir le chromosome pendant la dépolymérisation des microtubules aux 2 pôles et voyager vers l’extrémité.
Il y aura aussi séparation des chromatides sœurs lors de l’anaphase à l’aide de l’anneau de cohésine qui est fixé par la sous-unité Scc1. La séparase va dégrader cette sous unité et libérer les chromatides. L’activité de la séparase va bien être contrôlée pour seulement s’activer lors de l’anaphase.

22
Q

22- Décrire la cytokinèse

A

Lors de cette étape, il y a la division du matériel cellulaire en deux compartiments. Pour se faire, une structure en anneau va s’assembler au site de la plaque équatoriale entre les chromosomes ségrégés. Cet anneau est composé de filaments d’actine et de myosine. Le mouvement de la myosine sur l’actine crée un anneau contractile nommée le sillon de clivage.

23
Q

23- Quelles sont les caractéristiques de la méiose ?

A
  • C’est une division cellulaire spéciale qui va juste arriver dans les cellules germinales pour la fabrication des gamètes soit les spermatozoïdes et les ovules chez les animaux.
  • Comme avant la mitose, les chromosomes se répliquent. La réplication est suivie de 2 divisions consécutives : la méiose 1 et la méiose 2.
  • Il en résulte 4 cellules filles génétiquement différentes, chacune ayant la moitié moins du nombre de chromosomes de la cellule mère : les gamètes sont haploïdes (1n) = une seule copie de chaque chromosome
  • Diffère également de la mitose par le réarrangement génétique (enjambement), par le positionnement des tétrades sur la plaque équatoriale et par la séparation des chromosomes homologues.
24
Q

24- Décrire l’étape de la synapsis

A

C’est l’union des chromosomes homologues (de la mère et du père) répliqués. Lors de cette étape aura lieu l’enjambement (crossing over qui est un échange génétique). Cette étape aura lieu lors de la prophase 1. L’enjambement a lieu entre deux chromatides de chromosomes homologues.

25
Q

25- Décrire l’enjambement

A

Les structures en « X » vont former les chiasmas qui sont localisés aux endroits où se sont fait les échanges génétiques. Cette recombinaison va permettre d’augmenter la variabilité génétique.

26
Q

26- Décrire la méiose 2

A

Elle implique une série d’évènement similaires à ceux qui se déroulent pendant la mitose. Elle est caractérisée par la séparation des chromatides sœurs. On va finir avec une copie de chaque chromosomes (1n) dans chaque cellules.

27
Q

27- Quelles étapes de la mitose la distingue de la méiose ?

A

Prophase I : formation de la synapsis et des enjambements entre les chromosomes homologues qui sont ainsi appariés, échanges de morceaux de chromosomes (cet échange se poursuit durant la métaphase I et se termine à l’anaphase I).

Prométaphase I : attachement des chromosomes aux microtubules via leurs kinétochores (contrairement à la mitose, les kinétochores de chaque chromosome dupliqué durant la première méiose sont situés côte à côte sur les centromères ce qui leur permet d’être attachés au même centrosome via les microtubules et donc d’être envoyés vers le même pôle.

Métaphase I : Positionnement des chromosomes homologues à la plaque équatoriale. Bien qu’ils soient reliés à un seul des deux pôles par leurs kinétochores, les chromosomes homologues sont maintenus ensemble par des intermédiaires de recombinaison produits durant l’échange de morceaux de chromosomes. De plus, il n’y a pas de clivage des centromères par la séparase. Ceci permet d’envoyer les chromosomes dédoublés (soit du père ou soit de la mère) avec leurs 2 chromatides-soeurs vers des pôles opposés de la cellule suite à l’anaphase I.
Anaphase I et télophase I: Les chromosomes homologues se détachent (terminaison de la recombinaison (échanges génétiques entre les chromosomes homologues) et sont envoyés aux pôles opposés des deux futures cellules-filles (2n mais avec seulement 23 chromosomes dédoublés (1 seule copie de chaque chromosome soit du père ou soit de la mère).

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

28
Q

28- Décrire la non-disjonction méiotique

A

Ce phénomène arrive lorsque les chromosomes homologues ne se séparent par lors de la méiose 1 (2 cellules avec deux mêmes chromosomes, un maman un papa, et une cellule sans aucun chromosomes) ou que les chromatides sœurs restent attachés lors de la méioses 2 (deux mêmes chromosomes dans une cellule). Ceci va mener à une aneuploïdie, soit un nombre anormal de chromosomes : trisomie ou monosomie. Une monosomie autosomale sera toujours létale. Le trisomies sont pour la plupart létales en cours de développement ou un peu après la naissance (un peu moins grave pour les chromosomes sexuels).

29
Q

29- Décrire la régulation du cycle cellulaire

A

Il y a des points de contrôle qui vont avoir plusieurs rôles comme :
- Assurer que la taille de la cellule est suffisante
- Assurer qu’il n’y a pas dommages à l’ADN
- Assurer que la réplication de l’ADN est complète
- Assurer que les chromosomes sont bien alignés sur la plaque équatoriale
Ils peuvent être présents à la fin du G1, fin G2 et en fin de phase M.

30
Q

30- Décrire le fonctionnement les cyclines et les kinases dépendantes des cyclines (CDK)

A

Les CDK phosphorylent plusieurs protéines qui stimulent la progression du cycle :
- Déclenchement des origines de réplication (phase G1S)
- Déclenchement de la mitose (G2M)
- Libération de la séparation (fin-M)
La cycline va faire un complexe actif avec la Cdk ce qui va déclencher une activité kinase qui va dépendre de l’association avec sa cycline spécifique correspondante. La quantité et l’identité des cycline va contrôler la vitesse de progression des phases. Ils vont phosphoryler plusieurs protéines afin de contrôler des processus importants pour chaque phase du cycle cellulaire.

31
Q

32- Décrire le point de contrôle fin-M

A

Il implique la séparation des chromatides sœurs par la séparase. La sécurine va maintenir la séparase inactive avant l’anaphase. Le complexe APC (Anaphase-Promoting Complex/Cdc20) est lui-même activé par un couple cycline-Cdk
APC/Cdc20 ajoute l’ubiquitine sur sécurine qui est dégradée au protéasome
La séparase est libre de cliver la cohésine et ;es chromatides sont séparés

32
Q

33- Quel est l’impact du mauvais fonctionnement des checkpoints ?

A

Une taille des cellules filles trop petites
La transmission d’ADN endommagé (risque cancer élevé)
Non disjonction mitotique des chromosomes (aneuploïdie : absence d’un chromosome ou présence d’un chromosome de trop).

33
Q

34- Qu’est-ce que contrôlent les traductions post traductionelles (phosphorylation et autres)?

A

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