Cycle II et apoptose Flashcards
Que fait l’expression et la dégradation des cyclines
Controle l’activation des Cdk et la progression du cycle cellulaire
À quoi servent les points de controle du cycle
S’assurer que les évànements clés se produisent dans le bon ordre
Qu’entraine un mauvais alignement des chromosomes dans le fuseau mitotique
Se fait entre la métaphase et l’anaphase, inhibe SAC (avec l’APC non produite), ce qui inhibe la dégradation de la cycline M et de la sécurine
Qu’entraine des dommages à l’ADN (DDR)
Production de 2 kinases, ATM et ATR, qui b=vont phosphoryler:
1- histone gammaH2AX, qui entraine le recrutement de protéines de réparation d’ADN
2-p53, qui amène un arrêt du cycle cellulaire
Décrit la boucle impliquant p53
Normalement, p53 est continuellement produite et dégradée
p53 devient phosphorylée (par ATM et ATR) et stabilisée (activée) suite à des dommages à l’ADN
p53 transcrit le gène p21 qui est un inhibiteur de Cdk-G1/S ou S (CKI)
Le cycle cellulaire est ainsi bloqué
Que se passe-t-il à p53 si l’ADN est réparé
p53 est dégradée, ainsi que p21
Cdk-G1/S et Cdk-S deviennent activées et le cycle continue, la phase S commence
Comment s’assure-t’on que l’ADN n’est répliqué qu’une seule fois par cycle
Cdk-S
Le complexe de reconnaissance de l’origine ORC se lie à l’origine de réplication et lie Cdc6 pour former le complexe de pré-réplication en G1 en entrainant la liaison d’autres protines.
Cdk-S déclenche le début de la réplication et phosphoryle Cdc6, ce qui entraine sa dégradation
Cependant, ORC reste lié à l’orgine de réplication, empêchant une deuxième initation à cette origine
Quels sont les mécanismes de contrôle des Cdks
Dégradation des cyclines par ^polyubitinilation
Inhibiteurs de cycline/Cdk comme p21
Phosphorylation de Cdk
Décrit le processus de phosphorylation des Cdk
Pour être active, Cdk-M doit êtr ephosphorylée sur un site et déphosphorylée sur d’autres.
Phosphorylation par kinase activatrice (Cak) et kinase inhibitrice (Wee 1), ce qui fait que le complexe cycline Cdk est inactivé. Puis, phosphatase activatrice (Cdc25) enlève les phosphates inhibiteurs pour activer la Cdk
Comment se fait le controle de Cdc25 et qu’est-ce que cela permet
Par une boucle de rétrocontrole positif, Cdk-M active la phosphatase Cdc25
Ceci assure que la transition G2/M se fait comme un interrupteur
Qu’est-ce que la quiescence
Au moment de passer de G1 à S, l’environnement doit être propice pour que le changement de phase se fasse. Sinon, la cellule peut prendre une pause en G0, la quiescence, avant de s’engager dans la phase S
qu’est-ce qu’un mitogène et décrit la cascade
Signal stimulant l’entrée dans le cycle cellulaire
En se liant au récepteur, le facteur décenche la cascade des MAP-KKK, KK, K qui active Cdk-G1 et Cdk-G1/S qui phosphoryle Rb, ce qui l’inactive et permet l’activation des régulateurs de transcription pour permettre la transcription et traduction de facteurs de prolif cellulaire
Rb (rétinoblastome) agit comme un frein
Que sont des suppresseurs de tumeurs
Rb et p53 p/e
Les cancers sont caractérisés par la prolif non-controlée
p53 est le gène le plus fréquemment muté (et donc inactivé) dans les cancers, +50%. Son surnom est le gardion du génome
Rb est inactié dans tous les rétinoblastomes
Suppresseurs de tumeurs car ils agissent comme freins à la prolif. Leur mutation et inactivation promeut le cancer
Que se passe-t-il en absence de Rb
Cellule active gènes de la prolif sans facteurs mitogènes
Qu’est-ce qu’un récepteur oncogène
Mutation activatrice d’un récepteur entrainant l’activation permanente de la voie de prolif cellulaire meme sans mitogène
que se passe-t-il si le dommage à l’ADN est sévère
Un autre inhibiteur que le p53, le p16, qui est plus fort, est produit. Le cycle cellulaire est alors arrêté de manière irréversible: c’est la sénescence cellulaire
Quels sont les effets à court et long terme de la sénescence
Court=protection contre le cancer
Long=conséquences négatives
Qu’est-ce qui peut induire la sénescence cellulaire
Activation des oncogènes
Défaus des télomères
Culture cellulaire
Stress oxidatif (radicaux libres)
Dommage ADN
Drogues cytotoxiques
Que développe la cellule sénescente
SASP: senescence associated secretory phenotype
Que sont les télomères
Extrémités des chromosomes ne pouvant pas être répliqués au complet par l’ADN polymérase
Raccourcissent à chaque division, donc avec l’âge et le stress
À quoi mène le raccourcissement des télomères
Dommages à l’ADN
Que causent les SASP
Sécrétion d’un cocktail de cytokines pro-inflammatoires, menant au recrutement de cellules immunitaires, un remodelage de tissus et à de la sénescence paracrine et autocrine
Quelles sont les conséquences à court et long terme de la sénescence
Court: suppression de tumeurs et réduction de dommages tissulaires
Long: cancer (promotion via sécrétions dans cellules voisines) et vieillissement cellulaire
Qu’est-ce que l’homéostasie tissulaire
Équilibre entre cycle cellulaire et apoptose
Qu’est-ce que l’apoptose
Mort cellulaire programmée
C’Est un mécanisme essentiel du dév et du controle du nombre de cellules des tissus et qui protège contre le dommage
Caractéristiques de l’Apoptose
Processus hautement régulé
Processus actif consommant de l’ATP
Différent de la nécrose
Qu’est-ce que la nécrose
Mort cellulaire pathologique caractérisée apar l’incapacité des cellules de fourinir de l’ATP
Quelles sont les étapes morphologiques de l’apoptose
Condensation de la chromatine (pycnose)
Fragmentation du noyau
Perte de l’asymétrie des pospholipides de la membrane plasmique (phosphatidylsérine dans le feuillet externe)
Boutons cytoplasmiques bourgeonnent à la membrane plasmique (blebbing) et peuvent être libérés
Fragments de cellules contenant du matériel nucléaire s’appèlent des corps apoptotiques
Fragments apoptotiques peuvent être phagocytés par des macrophaes (cellules nettoyeuses)
Commentest induite l’apoptose
Voie intrinsèque et extrinsèque
Quelles sont les voies intrinsèques amenant l’apoptose
Horloge interne (ex des cellules interdigitales)
Dommage majeur à l’ADN
Perte d’interaction cellule-cellule ou cellule-matrice extracellulaire et/ou perte de signaux de survie
Quelles sont les voies extrinsèques de l’apoptose
Certains ligands/hormones
De quoi ont besoin les cellules pour inhiber l’apoptose
Signaux des cellules voisines
Qu’est-ce que Bcl-2
Protéine inhibitrice de l’apoptose et proto-oncogène
Décrit l’apoptose des neurones dans le développement
Il y a une surproduction de neurones dans le développement, suivie d’apoptose de ceux n’ayant pas reçus assez de signaux de survie. Assure que toutes les connections appropriées sont faites
Quelles sont les étapes biochimiques de l’apoptose
Apoptose implique une famille de protéases de suicide intracellulaire, cytoplasmique appelées caspases
Les caspases se trouvent sous formes inactives appelées pro-caspases, qui sont activées par le clivage de prodomaines
Que font les caspases activées
Peuvent cliver et activer d’autres pro-caspases dans une cascade
La première à être activée est la caspase-9
Suite à cette cascade, les composantes de la cellule sont clivées
Comment est activée la caspase-9
Au sein de l’apoptosome suite à des signaux provenant des mitochondries (voie intrnsèque)
Un stimulus apoptotique entraine la libération de cytochrome C par les mitochondries, activant la protéine adaptatrice. Celle-ci s’associent et vont recruter des pro-caspases-9, qui seront activées dans ce qui s’appelle l’apoptosome, qui pourra engendrer la cascade de caspases conduisant à l’apoptose
Décrit la voie extrinsèque de l’apoptose
Des liganes de mort provenant p/e des macrophages activent le récepteur à la mort sur une cellule cible
Des caspases sont activées
Les mitochondries sont également impliqués par la suite, pour activer la voie intrinsèque
Caractéristiques de la nécrose vs apoptose
Nécrose
Non-spécifique
Manque d’ATP
Cellules éclatent
Endommage les tissus
Apoptose
Spécifique
Ordonné
Besoin d’ATP
Phagocytose/recyclage
Quelles forment peuvent avoir les mitochondries
Filaments ou graines
Combien de membranes ont les mito
2, une interne (avec des replis: les crètes) et une externe
Comment sont apparues lesmito dans les cellules eukaryotes
Par fusion et endosymbiose d’une protobactérie aérobie
Même chose pour les cloroplastes avec des protobactéries photosynthétique pour les plantes
Caractéristiques des mito
Environ 1000 par cellule
2 membranes
Mobiles, se fusionnent et se divisent par fission
Siège principal de production d’ATP
Nbr signale l’activité cellulaire
Contiennent plusieurs copies d’ADNmt de 16,5 kbp
Transmission maternelle
Important pour génération de chaleur
Role important dans l’apoptose
Décrit les membranes et la matrice des mito
Ext=lisse, canaux et pores perméables aux molécules de + de 1kDa
Int=invaginations ou crêtes, moins perméables, très imperméable aux H+ par la cardiolipine
Matrice=ADNmt (sans histones, codes pour 13 protéines de la membrane int) enzymes (transcription/traduction) ribosomes
Ou sont la plupart des gènes mito
Dans le génome nucléaire et leurs protéines sont importées (traduite avec une étiquette)
Comment se fait l’import mitochondrial
Il y a un système de translocation externe (TOM=outer membrane transporter) et interne (TIM-inner membrane transporter)
Le signal d’import agit comme les NLS pour les noyaux
Décrit l’ADNmt
1000-10 000 copies par cellules
13 protéines de 22 ARNt (pour la traduction) et 2 ARNr (pour les ribosomes)
Environ 2% des gènes mitochondriaux
Pourquoi la majorité du génome mitochondrial est dans le noyau
Taux de mutation moins élevé, car il y a des mécanismes de réparation qui ne sont pas présents dans les mito
Pourquoi y-a-t’il une transmission maternelle des mito
Car ceux paternels (des spermatozoïdes) sont dégradés suite à la fécondation par des protéasomes ou lysosomes
Que fait la transmission maternelle des mito
LEs mito dans les gamètes sont sélectionnées aléatoirement amenant une population hétérogène des génomes mitochondriaaux. Ceci peut mener à un effet de goulot dans l’ovocyte, il peut avoir un taux de mito mutées plus élevé
Comment se fait la synthèse d’ATP dans les mito
Via la chaine respiratoire
Le cycle de Krebs (cycle d’acide citrique) se fait dans la matrice. Il produit le NADH et la succinate: donneurs d’électrons pour la chaîne respiratoire dans la membrane interne
L’énergie du transport d’électrons est utilisé pour générer un gradient de protons H+ à travers la membrane interne. La chaine respiratoire est composée de 4 protéines faisant sortir les H+ de la membrane interne vers l’espace intermembranaire
L’ATP synthase utilise le gradient de H+ pour former l’ATP en fonctionnant comme un moteur rotatif en transformant l’ADP en ATP. Elle convertit l’énergie électrochimique du gradient de protons en énergie de liaison. Les H+ passent à travers
De quoi est constitué le gradient électrochimique de H+
Grande force due au potentiel de membrane les poussant vers la matrice (dans la membrane interne) et d’une plus petite force due au gradient de concentration allant dans le même sens
que peut aussi faire l’ATP synthase
Pomper les protons contre leur gradient électrochimique en hydrolysant de l’ATP.
Cela se fait si le gradient électrochimique de H+ tombe sous un certain niveau
Qu’est-ce que la cardiolipine
Phospholipide spécifique des membranes des bactéries et des mito (autre nom diphosphatidylglycérol). Comme 2 phospholipides liés ensemble
10% des phospholipides du coeur de bovin
On les trouve principalement dans la membrane interne des mito, et ils sont essentiels pour la chaîne respiratoire et pour l’imperméabilité aux H+
Ou trouve t’on les mito
Près des sites de fortes utilisations d’ATP
Quelles protéines permettent la fusion et division des mito
Fusion=mitofusin
Fission=Drp1=dynamin-related protein 1
Qu’est-ce qui aide la fission mitocondriale
Réticulum endoplasmique interagit avec la mito pour former un micro-environnement pour l’assemblage de Drp1, MFF et Bax
Décrit la fission mitotique des mitochondries
Drp1 très active durant la mitose de la cellule et dégradée via APC/protéasome
Si on inhibe la fisison en utilisant mdivi-1 ou mitofusin-2, le cycle cellulaire s’arrête en G2/M et peut induire l’apoptose de la cellule
Comment les mito controlent l’apoptose?
en controlant la libération de cytochrome C, qui est essentiel pour la formation de l’Apoptosome et l’Activation des caspases
Comment la fusion et fission des mito est régulée par les nutriments
Filaments sont plus efficaces à former de l’ATP, donc plus présents en situation de famine
Graines sont mois efficaces à former de l’ATP, donc plus présentes en situation d’obésité
Décrit la cascade de thermogenèse par les mito
Froid amne de la norépinéphrine qui active un récepteur béta3, qui active une protéineG, entrainant la production d’AMPc
L’AMPc active PKA, qui active HSL, qui dégrade des goutelettes de gras en acides gras libres.
Les acides gras libres vont dans les mito et activent une protéine de découplage :UCP1, qui est un canal à H+
Ceci génère de la chaleur dans le tissu adipeux brun
La PKA active ausis Drp1, qui entraine la fission des mito. ceci est utile,car les mito en graine sont plus sensibles aux acides gras.
Que fais le découplage
Gradient de H+ utilisé pour générer de la chaleur au lieu d’ATP
