final - cours 7 - CDC Flashcards
Des études génétiques du cycle de division cellulaire ont identifiés des …
… gènes régulateurs.
Qu’est ce que le Cdk1 ?
Un intégrateur de signaux
Que ciblent Cdc25 et Wee1 ?
Une tyrosine de la sous-unité kinase de la CDK
CKI =
CAK =
CKI = CDK inhibiteur
CAK = CDK activating kinase
Que permettent les mutants conditionels ?
La croissances des mutants autrement létaux.
! voir slide 4 !
La phosphorylation change …
Combien de type de kinases phosphatases y a-t-il ?
… change la forme et fonction d’une protéine
2 types :
. tyrosine
. sérine thréonine
Vrai ou Faux ?
Les chromosomes et la masse de la cellule doivent doubler avant la mitose.
VRAI
. doubler la quantité de cytoplasme + ADN
. séparation parfaite en 2 grâce à la forme ronde
Le Cdk1 est un a pour tous les facteurs qui influencent la b et constitue le c pour la progression à travers le CDC.
a) intégrateur
b) capacité d’une cellule à se diviser
c) point de contrôle
Vrai ou Faux ?
Les mutants qui arrêtent la progression du CDC à une étape précise peuvent être des composantes essentielles (comme une polymérase d’ADN) ou des éléments régulateurs.
VRAI
! voir slide 8 - 9 - 10 !
Que sont les températures des mutants conditionels ?
Cellules mutantes se divise à la
= température permissive
Cellules mutantes n’arrive pas a se diviser à une
= température restrictive
Parmi les gènes isolés chez S. pombe, une levure, on trouve :
- Deux gènes déjà connu
. cdc2
= S/T kinase cycline-dépendante
. cdc13
= cycline de la phase M - Des nouveaux gènes
. cdc25
= tyrosine phosphatase
(son substrat est cdc2)
+ wee1
= tyrosine kinase
(son substrat est cdc2)
. rum1
= inhibiteur de la CDK
. cak1
= une protéine kinase activateur de Cdc2-Cdc13
Que sont Wee1 et Cdc25 et leur but ?
= mutants conditionels a la temperature
. gène mutant
= inhibation de la progression du CDC
. gène normal
= progression dans le CDC
- Wee1
. cellules très petites
. division incontrolée
. fonction normale du gène
= ralentir la progression dans le CDC - CDC25
. même que CDC2 + CDC13
. cellules très longues dans les mutants
+ ne peuvent pas aboutir dans leur CDC
. fonction normale
= progression dans le CDC, finir la mitose
Que se passe-t-il en absence de Wee1 ?
= tyrosine kinase qui phosphoryle + inhibe M-CDK
- Absence
= CDC procède trop rapidement - Difficle à expliquer :
! voir slide 13 !
Que fait CDC25 ?
= tyrosine phosphatase qui déphosphoryle et active la M-CDK
- M-CDK active la CDC25 formant une boucle de rétroaction positive.
- M-CDK inactive Wee1 en même temps qu’il active Cdc25
! voir slide 14 !
À quoi correspond le seuil de la quantité de cycline ?
Correspond à la boucle d’initiation
= le moment ou on commence à déphosphoryler + activer la CDK
! voir slide 15 !
Vrai ou Faux ?
L’activation MPF rapide et irreversible.
VRAI
- Activation MPF
- Active phosphatase
= CDC25 - CDC25 enlève le P inhibiteur
+ active totalement la CDK
. CDK très peu activée avant :
. peu de phosphates inhibiteurs enlevées
! voir slide 16 pour justification !
Un signal envoyé de l’ADN en train de se répliquer va a : ce signal est b et passe par c
a) phosphoryler et inhiber la Cdc25
b) l’inhibiteur de la formation de MPF
c) Chk1
Vrai ou Faux ?
Quand l’ADN est en réplication, il est impossible d’activer Cdc25. Alors il y a des signaux qui active la checkpoint kinase (Chk1) qui cible Cdc25. Elle est enssentielle pour l’activation de MPF.
VRAI
! voir slide 17 !
Que sont les CKI ?
Donnez des exemples.
= inhibiteurs des kinases cycline dépendantes
- Rum1
+ son homologue Sic1 chez la levure bourgeonnante
. inhibent S - CDK + M - CDK
MAIS pas G1/S - CDK. - S’installent physiquement sur la sous-unité kinase
+ une partie rentre dans le domaine actif
Expliquer le mode d’action de Sic1.
= inhibitrice des kinases cycline dépendantes dans la levure bourgeonante
- MPF inactive l’inhibiteur pour conserver sa propre activité
- MPF active APC qui cible la cycline après un certain temps
- MPF ne peut plus phosphorylé inhibiteur
= inhibiteur devient actif - Inhibiteur s’installe sur les kinases cycline dependante
= assurer qu’ils ne s’activent pas durant la phase G1 - Inhibiteur phosphorylé par le 1er groupe de kinases (G1-S)
- Inhibiteur demeurent inactif pour le reste du CDC
= activation MPF / SPF
! slide 19 !
Définir une CAK en donnant un exemple.
Cak1 = protéine kinase qui active M - CDK par phosphorylation de la sous unité kinase.
. phosphate assure que la boucle T est séparée du site actif de la protéine
= inhibiteur rentre directement dans le site actif
Donnez 5 types de CDK.
= kinases cycline dépendantes
CDK (T-loop)
CDK-Cycline
CDK-Cycline CAK
CDK-Cycline (Substrat)
CDK-Cycline CKI
La CDK intégre plusieurs signaux :
1- La présence de la cycline
2- L’absence d’un inhibiteur CKI
3- L’absence d’un phosphate inhibiteur ajouté par Wee1
. phosphatase inhibitrice présente
= forme inactive même s’il y a beaucoup de cycline
4- La présence d’un phosphate activateur ajouté par CAK
. pas de phosphate activatrice
= pas d’action MPF
Vrai ou Faux ?
Pour être activée, la MPF a besoin de plusieurs sources d’information cellulaires.
VRAI
La transformation est considérée comme …
… un modèle de cancer
Vrai ou Faux ?
Les gènes qui causent la transformation peuvent être des régulateurs de la CDC.
VRAI
Donnez des exemples de gènes régulateurs qui peuvent causer la transformation.
v-Src
v-ErbB
v-Ras
Rb (rétinoblastome)
p53
Que sont les trois caractéristiques des cellules transformées ?
Ne contrôlent pas leur CDC
1- Exigence réduite vis-à-vis les facteurs de croissance
= ne respectent pas la confluence
2- Indépendants de l’ancrage sur le MEC
. car pas de confluence
. toucher la matrice n’est pas un signe d’arrêter la division
3- Morphologie plus sphérique que normale (aplatie)
Définir un oncogène et un proto-oncogène.
Oncogène
= gène avec le potentiel de causer un cancer
. dérivé d’un proto-oncogène
. provoque le phénotype de transformation lorsqu’induit dans une cellule
Proto-oncogène
= gène régulateur normal du CDC
Que faut-t-il pour devenir oncogène ?
- Augementer l’activité de la protéine
. en changeant sa séquence - Augementer l’activité du gène
. pour donner beaucoup plus de produits
Les oncogènes sont des mutants dits … ou …
Expliquer pourquoi.
… gain de fonction
- Après sont introduction :
. une seule copie permet de visulaliser le phénotype transformé
= dominante
OU
… perte de fonction
= mutations dans les gènes suppresseurs de tumeurs
- Gènes qui inhibent la progression dans le CDC
. peuvent donner lieu a des cellules transformées
MAIS deux genes suppresseurs doivent être mutés
= recessive
Ras peut être activé par des … OU par les …
facteurs de croissance (PGDF)
OU
intégrines (via la FAK)
Vrai ou Faux ?
E2F est un facteur de transcription pour des gènes dont les produits sont utilisés pour la réplication d’ADN.
VRAI
Vrai ou Faux ?
Un défaut dans le mécanisme de contrôle du CDC peut produire une prolifération anarchique des cellules.
VRAI
Expliquer l’oncogène v-Src.
. dérivé de c-Src
. tyrosine kinase dans la voie de signalisation des intégrines
. domaine SH2 de c-Src lie pTyr
. active Ras
- Normalement :
= c-SRc
. la forme cytoplasmique est réglable par l’ancrage des intégrines - Après passage dans un virus :
= v-Src
. active en permanence
. pas besoin d’ancrage
. progression non-controlée
Quel est le 1er oncogène découvert ?
v-Src
Expliquer l’oncogène v-ErbB.
. dérivé de c-ErbB
. RTK de la famille des récepteurs d’EGF
- Normalement :
= ErbB
. interpète un FT pour activer le CDC
. inhibe la voie quand il n’y a pas de FT - Après passage dans un virus :
= v-ErbB
. tronqué - manque une partie de la protéine
. actif en permanence
. cellule n’as pas besoin de FT
Expliquer l’oncogène v-Ras.
. encode une Ras active en permanence
= pas besoin de signal pour déclancher la voie + stimuler la croissance des cellules
- Oncogènes Ras + Myc
. effet de synérgie suppression Myc + présence v-Ras
. pas un grand effet indivuduellement
. ensembles
= presque 100% de chances d’avoir un cancer
Vrai ou Faux ?
Dans un vrai individu, contrairement qu’en culture, un seul oncogène n’est pas suffisant pour former un cancer.
Justifiez.
VRAI
- Plusieurs élements doivent êtres mutés
- Combinaison de gènes > gènes individuels
ex : Ras + Myc
Expliquer l’oncogène Rb.
= mutation dans le deux copies de la protéine Rb
- Normalement :
. SPF phosphoryle Rb qui lie et inhibe E2F
= Rb supresseur de la rentrée en phase S
(des tumeurs) - Après mutations :
. 2 copies mutés
= perte de la capacité d’inhiber E2F
. actif en permanence
Vrai ou Faux ?
Rb a plus de chance d’être muté dans la rétine qui est exposée à plus de rayons UV.
VRAI
Expliquer l’oncogène p53.
- p53, ou un autre composant dans sa voie
= mutation présente dans presque la totalité des cancers humains - p53
= le gène le plus étudié dans le génome humain
. empêche la réplication d’un génome endommagé - Suppresseur de tumeurs :
1. ADN endommagé qui se replique
2. Active p53
3. Induit la synthèse d’une CKI
= inhibiteur de SPF / MPF
Dans les cellules tumorales…
… les mécanismes normaux de contrôle du CDC sont affectés
La mitose peut être comprise par …
… le comportement des MT
Les MT sont responsables en grande partie de la a
Pour comprendre cet événement, on doit étudier b
Contrôle = ?
Mouvement = ?
a) séparation des chromosomes
b) les mouvements des MT
Contrôle =
. rôle de MPF
. phosphorylation
+ déphosphorylation des substrats
Mouvement
= chevauchement entre zone de contôle
+ comportements physiques
. comportement des MT
+ moteurs protéiques de dyénine et kinésine
Donnez la caractéristique de la mitose chez l’embryon de la drosophile.
= syncytium
. M-CDK assure la synchronicité
. cellule avec plusieurs noyaux
+ cytoplasme commun
+ MPF s’activent au même moment
= action sur les chromosomes parfaitement synchronisées
Quel est le 1er événement visible dans la prophase des cellules de la drosophile ?
Expliquer.
= condensation des chromosomes
- Condensine :
. compacte les brins d’ADN
. brins d’ADN préalablement tenus ensemble par des cohésines - Condensines + cohésines phosphorylés
+ activés par MPF
Quel est le 2ème événement visible dans la prophase des cellules de la drosophile ?
Expliquer.
= formation des fuseaux mitotiques.
- 2 MOTC durant la phase S se préparent pour s’éloigner le plus possible
- MPF phosphoryle MAP
. MAP stabilisent MT - Inactivation des MAP
= instabilité dynamique importante
. catastrophines > - Contact MT d’un pôle avec l’autre assure la séparation
. augementer l’intabilité dynamique augemente les chances de contact
! voir slide 45 - 46 !
Quel le rôle des moteurs protéiques en général durant la prophase ?
= stabiliser le fuseau mitotique
+ séparer les pôles
. assurer le contact entre les 2 MT
. leur permet de se joindre au centre de la cellule
Quel est le rôle des moteurs protéiques de dynéine durant la prophase ?
- Collée à la membrane plasmique
= tire les MT vers la membrane - Ancrage des MT aux sites précis loin des pôles
Quel le rôle des moteurs protéiques de kinésine durant la prophase ?
= contrôle du degré de séparation des deux types de fuseaux
- Rôles sur les MT lancés au centre de la cellule
- Kinésine 14
= rapproche les deux pôles de fuseaux
. monte vers les extrémités -
(non-traditionel)
. monomère
. attaché sur un MT seuleement - Kinésine 5
= sépare les fuseaux en poussant les deux groupes d’MT dans les directions differentes - Kinésine 5
. monte extrémité +
. réglé par la M-CDK
. dimère
. chacun des groupes de moteurs lient des MT différents
. MT s’éloignent grâce à l’action combinée des moteurs
Vrai ou Faux ?
Kinésine-14 et kinésine-5 ont des effets antagonistes.
Justifiez.
VRAI
- Suppression kinésine-14 vers l’extrimité -
= MT plus courts - Suppression kinésine-5 vers l’extrimité +
= MT plus longs
! voir slide 48 !
Quel est le rôle de MPF dans la prométaphase ?
= lamines nucléaires
. MPF active les lamines nucléaires
- Filaments intermédiaires donnent une stabilité au noyau
- CDK phosphorykent FI
- Réseau de filaments disparait
- Enveloppe nucléaire disparait
Quel est le rôle des moteurs protéiques dans la prométaphase ?
= produire un mouvement + un type de mouvement spécifique
- Kinétochores de la chromatide se lient à un MT d’un certain pôle avant que ceux de la chromatide soeur se lient.
Quel est le mouvement généré par les MT dans la prométaphase ?
- Côté + des MT
- 1 kinétochore se lie à 1 réseau de MT
provenant d’un pôle - CR peuvent bouger dans les deux directions
- Mouvement des CR
. vers le pôle ou sont les MT qui font le contact initial
= effet sur le mouvement des CR - Orientation des kinétochores dans la chromatide soeur d’une facon propice
. pour la liaison au réseau de MT de l’autre pôle
Quel est le type mouvement généré par les moteurs protéiques dans la prométaphase ?
= mouvement des CR vers le centre de la cellule
. pousser les CR loin du pôle
- Plus on approche les CR au centre
= plus il y a des points de contact réseau de MT - CR
. plus de MT
= force qui pousse vers le centre plus grande - Moteurs de kinésine tapissent la surface des chromatides soeurs
. au complet - Pas de moteur de dynéine découvert
! voir slide 51 !
Décrire le lien entre les kinétochores et les MT.
! voir slide 52 - 53 !
Expliquer la métaphase des cellules de la drosophile.
= tapis roulant de MT
. mouvement des sous-unités + vers l’extrémité - aux pôles
- Extrémité -
. liaisons fortes avec gamma-tubuline
MAIS on peut voir la dépolarisation
(mécanisme non-compris)
Expliquer en général l’anaphase des cellules de la drosophile.
= activation de APC par MPF
. permet la séparation des chromatides soeurs
. la securine est la cible de l’APC
- Vérifier que tout est bien lié
. si oui : - Activation de MAP2
- Phosphorylation APC
- APC lie CDC20
- Ubiquitine ligase-APC active la séparase
. en dégrade la securine qui inhibait la séparase - Séparase coupe toutes les cohésines
. étaient établies dans la réplication de l’ADN - Permet la séparation des chromatids soeurs
- Chaque chromatide soeur part vers un fuseau
Expliquer l’anaphase A des cellules de la drosophile.
= séparation des chromatides
. rôle des moteurs protéiques
- Dépolymérisation à l’extrémité plus - Ndc80 :
. au kinétochore
. diffère de la métaphase
+ s’ajoute à la dépolymérisation aux pôles (extrémité moins)
= raccourcissement des microtubules kinétochorienes
! voir slide 56 !
Expliquer l’anaphase B des cellules de la drosophile.
= séparation des pôles de fuseau
. rôle des moteurs protéiques
- MT se chevauchent deviennent de + en + longues
. alimenté par tubuline
. résultat de la dépolarisation des tubulines des MT liant les CR qui se dépolarisent
= les tubulines dépolymérisées des MT kinétochoriens sont polymérisées aux MT chevauchants
- Mouvement des moteurs au milieu des deux MT
. essaye des les pousser
. dynéine
= monte vers les extrémités -
. kinésine-5
= monte vers les extrémités +
Expliquer la télophase des cellules de la drosophile.
= dégradation de la cycline par l’APC
. retour à l’état initial
- Inactiver la cycline
= dégradation de la CDK
= déphosphorylation des substrats par des phosphates constituves - Décondensement des CR
+ rassemblage de l’enveloppe nucléaire
Les moteurs protéiques sont responsables des a, b (qui séparent les pôles du fuseau).
La CDK déclenche les c
a) mouvements
b) principalement l’élongation des MT polaires
c) changements de conformation dans le réseau de MT
Vrai ou Faux ?
Les gamètes mâles et femelles sont différents dans leur structure et formation.
VRAI
L’œuf doit posséder des réserves pour être capable a
Le spermatozoïde doit juste apporter b
a) de se développer et former un individu
b) une gamme de chromosomes haploïdes
L’œuf doit être grand pour former l’embryon car …
et le spermatozoïde doit être petit pour nager …
Fetilisation =
… il y aura plusieurs divisions cellulaires rapides
… la forme et la fonction sont différentes
= déclanchement de series de divisions méiotiques sans croissance celllulaire
Comment sont produits les gamètes ?
Par méiose
= une phase S suivie par 2 phases M
. deux divisions du matériel génétique après la réplication de l’ADN
Méiose 1
= séparation des chromosomes homologues
. après leur appariement
. au lieu de séparer directements es chromatides soeurs
Méiose 2
= séparation des chromatides sœurs
. comme une mitose
Comment différencier la 1ère division du matériel génétique de la 2ème dans une méiose ?
Selon l’activation du CDC
Méiose utilise le système CDK / cycline
+ kinase additionnelle
= Ime2
- Présence de Ime2 pendant la méiose 1
= cellules de passer à la méiose II au lieu d’une phase S
! voir slide 63 !
Quel est et comment commence le mécanisme critique pour la méiose ?
= appariement des CR homolgues
- Commence :
. avec ‘bouquet’ de télomères à l’enveloppe nucléaire
. mécanisme inconnu
De quoi dérivent les gamètes ?
- Des cellules germinales primordiales
. se différencient très tôt dans le développement
= prédestinée à devenir des gamètes
. migrent de l’extérieur de l’embryon en dévelopement pour formé les gonades
Comment migrent les cellules germinales primordiales ?
- Sont placées à l’écart de tous les événements de signalisation
. se trouvent à l’extérieur de l’embryon précoce
Comment une cellule germinale primordiale peut former deux types de gamètes différentes ?
- Pas de signalisation dans les gonades femelles
= développement en oeuf - Signalisation dans les gonades mâles
. gammes de cellules signalisatrices
. spécialement les cellules de soutient exprimant Sry
= FT
. synthétisent des molécules de signalisation reçues par les cellules germinales primordiales
= développement en spermatozoides
Pourquoi les ovules sont grands ?
- Méiose bloquée en prophase I
= copie supplémentaire du génome - Cytodiérèse inégale
- Gavés par les cellules folliculaires
! voir slide 67 - 68 - 69!
Pourquoi les spermatozoides sont petits ?
Comment sont-t-ils placés ?
- Une réduction de la qauntité du cytoplasme
- Les cellules sont nombreuses
. reliées par des ponts cytoplasmiques - Les cellules en contact avec la lame basale :
. gardent une identité de cellule souche
. développement suit une progression vers le lumen du tube séminifère
! voir slide 71 -72 - 73 !
Vrai ou Faux ?
La forme (et la formation) des cellules correspond à leur fonction.
VRAI
Problèmes
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36
