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
Si l’ADN est endommagé le cycle cellulaire
s’arrête où
en G1
Qu’entraine des dommages à l’ADN (DDR)
Production de 2 kinases, ATM et ATR, qui vont phosphoryler:
1- histone gammaH2AX, qui entraine le recrutement de protéines de réparation d’ADN
2-p53, qui amène un arrêt du cycle cellulaire et recrutement de protéines de réparation d’ADN
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 activé 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 (protéasomes)
- Inhibiteurs de cycline/Cdk comme p21
- Phosphorylation de Cdk
Décrit le processus de phosphorylation des Cdk
Pour être active, Cdk-M doit être phosphorylée 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
quel moment il y a activation de Cdk-M et quel est son activation
à la transition G2/M
et activation de Cdk via phosophorylation par CAK et déphosphorylation par Cdc25
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 (pour que la transition ne soit pas flou)
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
Qu’arrive-t-il en absence de mitogène
la cellule n’active pas les gènes de la prolifération cellulaire, grâce à des freins tel que la protéine Rétinoblastome (Rb)
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 est produit, qui est plus fort. 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
Quand la sénéscence cellulaire augmente-elle
Augmente avec le vieillissement
Que développe la cellule sénescente
SASP: phénotype sécréteur associé à la sénéscence ou 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
- conséquences négatives
- 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 développement et du contrôle 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 par l’incapacité des cellules de fournir de l’ATP (ex: infarctus du myocarde)
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 macrophages (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 intrinsèque)
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 ligands 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
Qu’est ce que la nécrose
Éclatement qui libère le cytoplasme de la cellules
Quelles forment peuvent avoir les mitochondries
Filaments ou graines
Combien de membranes ont les mitochondries
2, une interne (avec des replis: les crètes) et une externe
Comment sont apparues les mitochondries 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 mitochondries
- Environ 1000 par cellule
- 2 membranes
- Mobiles, se fusionnent et se divisent par fission
- Siège principal de production d’ATP
- Nombre signale l’activité cellulaire
- Contiennent plusieurs copies d’ADNmt (mitochondriale) de 16,5 kbp
- Transmission maternelle
- Important pour génération de chaleur
- Rôle important dans l’apoptose
Décrit les membranes et la matrice des mitochondries
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 mitochondries
Dans le génome nucléaire et leurs protéines sont importées grâce a un signal d’import (traduite avec une étiquette de séquence protéique)
Comment se fait l’import mitochondrial
- 2 systèmes réagissent au signant d’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 sont mitochondriaux
98% des gènes ont migré vers le noyau, ou le taux de mutation est moins élevé
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 mitochondries
Car ceux paternels (des spermatozoïdes) sont dégradés suite à la fécondation par des protéasomes ou lysosomes
Que fait la transmission maternelle des mitochondries
Les mitochondries dans les gamètes sont sélectionnées aléatoirement amenant une population hétérogène des génomes mitochondriaux. Ceci peut mener à un effet de goulot dans l’ovocyte, il peut avoir un taux de mitochondries mutées plus élevé
Comment se fait la synthèse d’ATP dans les mitochondries
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 mitochondries (autre nom diphosphatidylglycérol).
- Comme 2 phospholipides liés ensemble
- 10% des phospholipides du coeur de bovin
- On les trouve principalement dans la membrane interne des mitochondries, et ils sont essentiels pour la chaîne respiratoire et pour l’imperméabilité aux H+
Ou trouve t’on les mitochondries
Près des sites de fortes utilisations d’ATP
Quelles protéines permettent la fusion et division des mitochondries (prouvant que les mitochondires sont dynamiques)
Fusion=mitofusin
Fission=Drp1=dynamin-related protein 1
Existe-il un cycle de fusion et de fission mitochondriale
Il existe un cycle de fusion et de fission mitochondriale
Qu’est-ce qui aide la fission mitocondriale
Réticulum endoplasmique interagit avec la mitochondries 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 mitochondries 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 mitochondries 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
