Génétique 1: cycle cellulaire, mitose, méiose Flashcards
Décris l’anatomie du génome (localisation, nombre de chromosome, forme, contenu) ?
ADN nucléaire:
- dans le noyau
- 23 paires de chromosomes: 22 paires autosomales, 1 paire sexuelle (XX ou XY)
- forme de bâtonnets: chaque chromosome est constitué d’un long filament d’ADN (double hélice)
- contenu: 3 milliard pb, 20 000 gènes codant pour protéines
ADN mitochondriale:
- dans la mitochondrie; pas dans noyau
- 1 chromosome circulaire
- forme circulaire
- contenu: 16 000 pb, 37 gènes
Quelles sont les 2 transmissions chromosomiques du génome nucléaire: buts, cellules, résultats?
Mitose:
- but: croissance, différenciation, régénération/réparation cellulaire/tissulaire
- se fait à partir de cellules somatiques
- contenu génétique des 2 cellules filles identiques à celui de la cellule mère
Méiose:
- but: générer des cellules reproductives
- à partir de cellules germinales
- contenu génétique nucléaire de chaque cellule fille est la moitié du contenu de la cellule mère
Que veut dire n/2n et c (2c/4c)?
n: nombre de chromosomes
- n: haploide
- 2n: diploide
c: nombre de copies/le nombre de chromatides
- 2c: 2 chromatides
- 4c: 4 chromatides (méiose 1 et mitose avant ségrégation)
Définis le cycle cellulaire
Durée de vie d’une cellule du moment où elle apparait après division de la cellule mère jusqu’à ce qu’elle se divise pour donner deux cellules filles
Définis zygote
oeuf fécondé: union de deux cellules reproductives pour combiner matériel génétique maternel et paternel
- cellule à partir duquel toutes les autres cellules vont être générées
L’humain est composé de combien de cellules?
10^13
- tous proviennent du même zygote
Combien de fois va se diviser une cellule en moyenne dans une vie, quelles sont les exceptions?
se divise environ 50x dans une vie (en général)
- cellule qui se divise constamment pour se régénérer: surface épithéliale
- cellule qui arrête de se régénérer après maturité: neurone du SNC
Quelles sont les 2 parties du cycle cellulaire
- Interphase
- G1
- S
- G2 - Mitose
- prophase
- prométaphase
- métaphase
- anaphase
- télophase
Décris les éléments clés de la phase G1
- phase de croissance en taille de la cellule
- synthèse d’ARNm et de protéines élevées - Phase la plus longue et la plus variable du cycle
- absente chez embryon
- durée infinie pour cellule différenciées qui ne se divise plus (donc hors du cycle cellulaire) = phase G0 (ex: neurone) - Point de restriction: point de Pardee
- sépare la G1 précoce de G1 tardive
- passé ce point, doit continuer vers phase S; ne plus pas entrer en phase G0 - Duplication des centrosomes; prépare pour la mitose
Décris la phase G0
- phase où les cellules ne se divisent plus: ex: neurones
- cellules sont différenciées de façon définitive
- certaines cellules peuvent être en phase G0 pendant très longtemps alors que d’autres non
Décris les éléments clés de la phase S
- phase de synthèse de l’ADN où l’ADN se dédouble: réplication de l’ADN
- on passe de 2n;2c à 2n;4c - durée constante pour chaque type de cellule
Décris les éléments clés de la phase G2
- phase suivant la réplication/duplication de l’ADN
- évènements
- réparation de l’ADN; permet vérification
- synthèse de protéines pour préparer la cellule à la mitose
Que est le but de la mitose?
distribuer une copie de chaque chromosome à chaque cellule fille par ségrégation des chromosomes (chromatides)
- chaque cellule fille va recevoir un jeu complet de l’info génétique suite à la réplication de l’ADN
Quels sont les évènements clés de la prophase?
- début de condensation graduelle de la chromatine en chromosome
- début disparition du nucléole (membrane nucléaire encore présente) (synthèse ARN ribosomique)
- début de formation du fuseau mitotique
- à partir des centrosomes qui contient les centrioles: organisation des microtubules
- microtubules vont irradier/écarter les centrosomes
- migration des centrosomes aux pôles de la cellule
Quels sont les évènements clés de la prométaphase?
- fragmentation de la membrane nucléaire (presque entièrement)
- microtubules du fuseau mitotique vont s’attacher au centromères des chromosomes via les kinétochores
- chromosomes commencent à se déplacer vers les pôles
- chromosome continuent à se condenser tout au long de cette phase
Qu’est-ce qu’un centromère?
Lieu physique sur une chromosome où s’attachent les chromatides-soeurs
- constriction primaire du chromosome
- apparait comme une structure étroite
- où se trouvent les kinétochores (où ils s’attachent)
Qu’est-ce qu’un kinétochore?
- structure protéique tri-laminaire
- située sur les centromères des chromosomes qui permettent de les rattacher aux microtubules du fuseau mitotique
- essentiel à la migration des chromosomes vers les pôles de la cellules
Quels sont les évènements clés de la métaphase?
- fin de la condensation des chromosomes: condensation maximale (Métaphase = Maximal)
- alignement des chromosomes sur la plaque équatoriale de la cellule (au centre de la cellule)
- alignement possible grâce aux forces égales de chaque coté du chromosomes exercées sur les kinétochores par les microtubules qui partent de chaque pôle de la cellule (liés aux centrosomes)
Pourquoi l’alignement sur la plaque équatoriale est-elle possible à la métaphase?
Parce que les forces de tension sur les chromosomes sont égales de chaque côté au niveau des kinétochores grâce à la tension exercées par les microtubules provenant de chaque pôle (centrosomes)
Quels sont les évènements clés de l’anaphase?
- débute lorsque les chromosomes se séparent
- chaque chromatide devient indépendante; chromatide devient chromosome (sépare les copies) - migration des chromosomes vers les pôles de la cellule
Quels sont les évènements clés de la télophase et de la cytocinèse?
- Télophase:
- décondensation progressivement des chromosomes
- membrane nucléaire se reforme autour de chaque ensemble de chromosome - Cytocinèse:
- division du cytoplasme de la cellule mère pour donner deux cellules filles (pincement de la cellule)
- commence quand les chromosomes s’approchent des pôle
Pourquoi la mitose est une division équationnelle?
Parce que on obtient deux cellules filles génétiquement identiques à la cellule mère
- 2n, 2c
Combien de pb dans ADN haploïde?
Quel est la longueur d’un filament d’ADN haploïde et diploïde?
Quelle est la longueur d’un chromosome métaphasique?
Quel est le facteur de compactage de l’ADN à la métaphase?
3x10^9 pb dans ADN haploide
filament ADN haploide = 1m
diploide = 2m
chromosome métaphysique = 200 um (le plus condensé)
facteur de compactage maximale = 10 000 fois
Quels sont les 4 niveaux de compaction de l’ADN?
1er niveau: nucléosome
2e niveau: solénoïde (filament de chromatine)
3e niveau: les boucles (chromatine décondensée)
4e niveau: chromosome (chromatine condensée en spire et forme chromosome)
Décris la structure du nucléosome
- ADN s’enroule autour d’un octamère d’histones; 1 et 3/4 de tour
- histones: protéines chargé positivement qui se lie à l’ADN chargé négativement
- 2 exemplaires de 4 histones: H2A, H2B, H3, H4 (= octamère) - ADN internucléosomique entre chaque nucléosome
- aka ADN linker (H1)
- relie 2 nucléosomes
Quelle est la forme de l’ADN en nucléosome et quel est le niveau/taux de compaction et les diamètres en jeu?
ADN enroulé autour des octamères d’histones prend la forme d’une chapelet de perles
Taux de compaction de 10x
Diamètre des la double hélice: 2nm
Diamètre de chapelet de perles: 10nm (2 fois le diamètre de l’ADN (2nm) + le diamètre de l’octamère (6 nm))