Le noyau et cycle cellulaire I Flashcards
Quel organise le plus grand de la cellule
Noyau
Que contient le noyau
Matériel génétique
Quels sont les 3 fonctions caractéristiques du noyau
- environnement propice à la réplication, l’expression génétique et le Processing des ARN
- protection de l’information génétique
- sépare la transcription de la traduction dans l’espace et dans le temps
Combien de noyau possède une cellule normale
1: mononuclées
Donne deux exemple de cellules binocles et décris comment elles sont formées
Deux noyau:
- hépatocytes (foie)
- cardiomyocytes (coeur)
Formé par une échec de division programmé
Comment sont formées les cellules polynucléées et syncityum plurinuclées et donne deux exemples pour chaque catégorie
Formée par la fusion de cellules munonucléées
polynuclées:
- ostéoclastes
- syncytiotrophoblastes placentales
syncytium plurinucléées:
- cellule musculaire (rhabdomyocytes)
- placenta
Comment sont formées les cellules énuclées et donne une exemple
Formées par l’éjection du noyau lors de la maturation de la cellule; après toutes les étapes de développement de la cellule
ex: globules rouges (érythrocytes)
Dans quel type de cellule la forme du noyau peut varier
Chez les leucocytes (globules blancs)
Quels sont les deux facteurs qui peuvent varier dans la morphologie du noyau
Forme
Localisation dans la cellule
Quelles sont les 6 composantes majeures du noyau
- Enveloppe nucléaire: double membrane
- Nucléoplasme
- Lamine nucléaire: filament intermédiaire (nucléosquelette)
- Chromatine (euchromatine et hétérochromatine)
- Nucléole: domaine nucléaire
- Pores nucléaires
Est-ce que les strucutres intranucléaires possèdent une membrane
NON; seulement enveloppe nucléaire
Décris l’enveloppe nucléaire
Double membrane:
1. Membrane externe est parsemé de ribosomes permettant la synthèse protéique
2. Espace intermembranaire se prolonge/est en continuité avec le RER permettant la synthèses protéiques
3. Membrane interne est appuyé contre les lamines nucléaires (nucléosquelettes)
Quels sont les 2 organites impliqués dans la synthèses protéique qui sont reliés au noyau et quelle étape permettent-ils
Ribosomes et RER: permettent de traduire les ARNm en protéines
Quels sont les éléments associés à l’enveloppe nucléaire
Ribosomes
Pore nucléaire
Lamines nucléaires
RER
Quelle est la théorie fondamentale de la biologie moléculaire
Que permet de séparer le noyau
Transcription de l’ADN en ARN se fait dans le noyau
Traduction de l’ARN en protéine se fait à dans le cytoplasme
Noyau sépare la transcription de la traduction dans l’espace et dans le temps
Que permet les pores nucléaires et de quoi sont-ils formés
- permettent l’importation et l’exportation du noyau
- formés de complexes de pores nucléaires (NPC)
L’importation nucléaire dépend de quel facteur et de quoi est-il composé
Dépend d’un signal de localisation nucléaire (NLS)
Composé d’une séquence de 7 à 20 aa
Par quoi sont reconnus les NLS et que transportent-ils
Reconnus par les importines
Transportent une charge (cargo) de protéine destinées au noyau
Quel protéine contrôle le transport nucléaire (permet de libérer la charge-NLS de l’importine
Protéine G (GTPase) RAN
Explique les étapes de l’importation nucléaire
- la charge protéique destinée au noyau se lie au NLS
- NLS reconnu par l’importine et s’y lie (liasion entre importine et NLS permet de transporter la charge protéique)
- l’importine transporte la charge-NLS dans le noyau
- La RAN-GEF transforme le GDP en GTP sur RAN qui permet de libérer la charge-NLS de l’importine
- Grâce au RAN-GTP l’importine est ramené dans le cytosol
- RAN-GAP permet d’hydrolyser le GTP en GDP sur RAN qui libère l’importine
Qu’est-ce qui permet au RAN-GTP de ramener l’importine hors du noyau
Grâce au gradient de concentration du RAN-GTP
- plus grande concentration dans le noyau, ce qui provoque la diffusion vers l’extérieur
L’exportation nucléaire dépend de quel facteur et de quoi est-il composé
Dépend du signal d’exclusion nucléaire (NES)
Composé d’environ 10aa
Quelle protéine reconnait les NES pour permettre l’exportation hors du noyau
Exportine
Comment fonctionne l’exportation nucléaire
De la même façon que l’importation, mais en sens inverse
Dépend aussi de RAN
Donne deux exemple d’étiquetage par la cellules
les signaux de localisation nucléaire (NLS)
les signaux d’exclusion nucléaire (NES)
À quel moment l’enveloppe nucléaire se démembre-t-elle
Pendant la mitose
- début lors de la prophase
- complètement disparu à la métaphase
Qu’est-ce que la chromatine
L’ADN et ses protéines associées
- histones
- protéines acides
- facteurs de transcription
- enzymes
À quel moment la chromatine est-elle le plus condensée et le moins condensée
Moins condensé pendant l’interphase (fibres de chromatine)
Plus condensé pendant la division cellulaire
Qu’est-ce qu’un nucléosome
Un octamère d’histones (8 histones = 8 protéines) autour desquels est enroulée la chromatine (147 paire de bases azotées)
Quels sont les histones des nucléosomes
2x de chacun
- Histone H2A
- Histone H2B
- Histone H3
- Histone H4
Quelles formes peut prendre la chromatine lors de l’interphase
Eurochromatine (80-90%): chromatine non-condensée
Hétérochromatine (10-20%): chromatine condensée; très dense
Sous quelle forme de chromatine trouve-t-on les gènes transcrit
Euchromatine
Qu’est-ce que la modification post-traductionnelle et explique- la
Elle permet de réguler la condensation de la chromatine et l’expression génique en déroulant ou en enroulant la chromatine permettant d’activer ou de désactiver un gène
Les queues des histones sortent des nucléosomes leur permettant d’être régulé par modification post-traductionnelle pour dérouler ou enrouler la chromatine et permettre la transcription d’un gène ou non
Quelles sont les différentes modification post-traductionnelles
Acétylation
Méthylation
Ubitiquination
Sumoylation
Phophorylation
des queues d’histone
Qu’est-ce qui influence le remodelage de la chromatine
La modification des histones
Quels enzymes et via quelle réaction permettent la formation d’euchromatine et d’hétérochromatine
Euchromatine: Histone acétyl-transferase; permet l’acétylation des queues d’histones pour obtenir l’euchromatine
Hétérochromatine: Histone méthyl-transferase; permet méthylation des queues d’histone pour obtenir l’hétérochromatine
La modification des histones est héritée par quel mécanisme
Mécanisme de l’épigénétique
Pourquoi dit-on que l’organisation des noyaux n’est pas aléatoire
Parce qu’il y a des domaines nucléaires: chaque chromosome occupe une territoires de chromosome dans le noyau;
l’ADN n’est pas toute même dans le noyau, il y a des régions précises pour chaque chromosome formant des domaines nucléaires
Quelles interactions sont possibles entre les chromosomes
Interactions intra et inter chromosomales
Qu’est-ce qu’un domaine nucléaire
Associations spécifiques de protéines, de petits ARN et d’ADN localisé dans le noyau et SANS membrane
Quel est le principal domaine nucléaire et quelles sont ces fonctions
Nucléole
- permet la synthèse de la plupart des ARNr
- permet le pré-assemblage des ribosome
- sa grosseur est un indice de l’activité de synthèse protéique de la cellule
Quelle est la relation entre la grosseur du nucléole et la synthèse protéique
Plus de synthèse protéique = plus de ribosome = plus de synthèse d’ARNr = plus gros nucléole
Décris la structure du nucléole
- Formé de 5 chromosome qui contiennent chacun une région organisatrice nucléolaire (NOS)
- chaque NOS contiennent plusieurs copines de gènes des ARNr
- la grosseur du nucléole correspond à la transcription de ces gènes de l’ARNr
Que permettent les 5 chromosomes du nucléoles
Permettent la transcription des gènes qui codent pour les ARNr
Qu’est-ce qu’un ribosome et de quoi sont-ils composés
Permettent la traduction des ARNm en protéines
Composés des ARNr et des protéines
Qu’est-ce qu’un speckle
Localisation dans le noyau des facteurs dépistage génétique pour permettre l’épissage
C’est le lieu de processing (nettoyage) des ARN pré-messager pour éliminer les introns afin de former l’ARNm mature
Qu’est-ce que l’épissage génétique
Processing des ARN pré-messager afin d’enlever les introns (partie non-exprimé du gène) et de reconnecter les exons (gènes exprimés) via des enzymes pour former l’ARNm mature
Que contient le nucléoplasme
Eau
Nutriments
Protéines non-associées à l’ADN
Molécules solubles
Quelle est la propriété clé des tissus
Capacité à se maintenir et à se renouveler; équilibre entre la prolifération cellulaire et la mort cellulaire
Comment est régulée la prolifération cellulaire
Via le cycle cellulaire
Quelles sont les étapes du cycle cellulaire
- Croissance cellulaire et réplication des chromosomes
- Ségrégation des chromosomes
- Division cellulaire
Quelles sont les 4 phases du cycle cellulaire et décris-les brièvement
- G1: Gap
- S: réplication de l’ADN
- G2: Gap
- M: mitose (division nucléaire et cyotocinèse (division du cytoplasme)
De quoi dépend la progression du cycle cellulaire
La progression du cycle dépend des protéines kinases dépendant de la cycline (Cdk)
Comment fonctionne les Cdk
Deviennent actives lorsque liées à une cycline ; lorsqu’elle sont actives, elle peuvent phosphoryler les substrats spécifique au stade du cycle cellulaire pour le faire avancer
L’expression des cycline est controlé avec le …
cycle cellulaire
Quelles sont les différents complexes Cdk-cycline
Cdk-G1
Cdk-G1/S
Cdk-S
Cdk-M
Explique la régulation des Cdk par la cycline et la dégradation de la cycline
- Les Cdks se lient à la cycline pour être activé
- Une fois le complexe Cdk-cycline formé et utilisé, la cycline subira l’ubiquitinylation: ajout d’une chaine polyubiquitine à la cycline via l’Ub ligase
- La cycline ubiquitinylée est reconnue par les protéasomes (grâce au polyubiquitine) qui provoque la dégradation de la cycline
- Désactivation du Cdk
Comment se lient la polyubiquitine et la cycline
Chaine d’ubiquitine se lie par la Ub ligase à la cycline
Quels sont les 2 dispositifs de la cellule qui peuvent dégrader/éliminer les protéines inutiles, vieillies et endommagées
Lysosomes: traitent spécifiquement les protéines dans les vésicules (dans le cytoplasme)
Protéasomes: dégradent spécifiquement les protéines solubles dans le cytoplasme et le nucléoplamse (ex: facteurs de transcription)
De quoi sont formé les protéasomes et comment agissent-ils
Taille de 20 S???
Formés de protases qui dégradent les protéines et agissent comme un broyeur d’évier
Quelle protéine permet l’étiquetage cellulaire reconnu par le protéasome
L’ubiquitine sous forme de chaine
Qu’est-ce que l’ubiquitinylation
L’ajout d’une chaine de polyubiquitine sur une protéine liée par l’Ub ligase pour qu’elle puisse se faire reconnaitre par le protéasome pour permettre la dégradation de cette protéines (endommagée, inutile ou pour permettre la progression du cycle cellulaire)
Comment l’activité des Cdks changent avec le cycle cellulaire
L’expression et la dégradation des cyclines contrôlent les Cdk permettant la progression du cycle cellulaire
Chaque complexe Cdk-cycline permet la phosphorylation de substrats qui entrainent les action de la phase du cycle en jeu
Explique les étapes des complexe Cdk-cyclines
- En G1: formation du complexe Cdk-G1/S (Cdk-cycline)
2, À l’entrée de S
- dégradation de la cycline du complexe Cdk-G1/S
- formation du complexe Cdk -S - À l’entrée de G2: formation du complexe Cdk-M
- Pendant G2
- Dégradation de la cycline du complexe Cdk-S
- Un peu après: dégradation de la cycline du complexe Cdk-M
À quoi sert un point de controle dans le cycle cellulaire
Permet de s’assurer que les événements clés du cycle se fassent dans le bon ordre et lorsque tout est en place
Peut arrêter le cycle le temps pour permettre aux étapes de se faire complètement
Quels sont les points de controle du cycle cellulaire
- en G1: vérifie si l’ADN est endommagé
- en S et G2: vérifie si l’ADN est endommagé et mal répliqué
- en M: vérifie si les chromosomes sont bien alignés et attaché sur le fuseau mitotique
Comment se nomme le point de controle en phase M
Point de controle entre la métaphase et l’anaphase (SAC)
Qu’est-ce qui controle l’entrée et la sortie en phase M et quelles étapes sont impliquées dans l’entrée et la sortie du cycle cellulaire
Entrée: controlé par l’activité des Cdk-M qui phosphoryle les substrats Cdk-M (grâce au Cdk (kinase)
1. Prophase
2. Pro-métaphase
3. Métaphase
SAC: point de controle à la transition entre l’anaphase et la métaphase
Sortie: controlée par la dégradation des Cdk-M et la déphosphorylation par la phosphatase des substrats Cdk-M
Que ce passe-t-il à l’interphase
Phase G1-S-G2
1. Croissance cellulaire (cellule augmente de taille)
2. Réplication de l’ADN (phase S)
3. Réplication des centrosomes (phase S)
Qu’est-ce qui déclenche la prophase
Entrée en phase M: la formation du complexe Cdk-M
Décris la prophase
- Condensation de la chromatine en chromosomes formés de deux chromatides soeurs
- Début de formation du fuseau mitotique qui s’assemble entre les deux centrosomes qui commencent à s’éloigner/se séparer
À quoi servent les condensines et par quoi sont-elles controlées
Facilitent l’enroulement de la chromatine en chromatide/chromosome (condensation) pendant la prophase
Contrôlées par les Cdk-M
Par quoi est controlé la séparation des 2 centrosomes en prophase
Controlé par l’activité des Cdk-M
Quand retrouvons-nous le cil primaire quand est-il réabsorbé et de quoi est-il formé
On le retrouve lorsque les cellules sont en quiescence (hors du cycle cellulaire- G0), car il dérive du centrosome
Réabsorbé lorsque la cellule retourne dans le cycle cellulaire pour que les centrioles redeviennent en centrosomes
Formé par les centrioles du centrosomes qui forme le corposcule basale; l’axonème est formé par les microtubules
Décris la pro-métaphase
- Rupture de l’enveloppe nucléaire
- Liaison des chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique via les kinétochores (parce que le fuseau peut atteindre les chromosomes car il n’y a plus d’enveloppe nucléaire)
- Début du mouvement des chromosomes pour s’aligner
- Cellule devient arrondie
Comment se défait et se refait l’enveloppe nucléaire
Les Cdk-M phosphorylent les pores nucléaires et les lamines nucléaires (substrats) pour permettre leur désintégration en prométaphase
Le SAC chute l’activité des Cdk-M pour provoquer la déphosphorylation des substrats (lamines et pores nucléaires) pour permettre la réformation de l’enveloppe à la télophase
Qu’est-ce qui est inhibé par l’activité des Cdk-M et pourquoi
Tous les processus de l’interphase pour se concentrer sur la division des chromosomes
- Arrêt de la transcription des gènes
- Arrête de l’exocytose et endocytose
- Démembrement de l’enveloppe nucléaire
- Fragmentation du RE et de l’appareil de Golgi qui deviennent des vésicules
De quelle facon la cellule devient-elle arrondie en pro-métaphase et pourquoi
- Cellule devient plus arrondi et rigide par la perte des contacts focaux et la formation d’un cortex riche en actine-F
- Maintien des jonctions latérales pour les épithéliums intestinaux
Pourquoi: pour faciliter la divsion cellulaire
Quelle est la forme de la cellule en interphase
Étalée et adhérente
Qu’est-ce qu’un centromère
Partie spécialisée de la chromatine ou les histones H3 du nucléosomes sont remplacées par les histones CENP-A (centromeric protein A)
Qu’est-ce qu’un kinétochore (comment sont-ils formés, rôle, nombre)
Une plateforme de protéines formée sur les centromères (Partie spécialisée de la chromatine ou les histones H3 du nucléosomes sont remplacées par les histones CENP-A (centromeric protein A) )
Permet d’attacher l’extrémité + des microtubules au chromosomes pour permettre leur alignement pendant la prométaphase
46 paires de kinétochores
Qu’est-ce qui bloque la prométaphase
Une kinétochores mal-attachés ou ma-alginés bloque la mitose en pro-métaphase
Décris la métaphase
- Alignement de tous les kinétochores à mi-chemin entre les deux pôles du fuseau
- Les microtubules attachés au kinétochores sont attachés à l’autre extrémité au pôle opposé du fuseau
À quel moment la cellule est-elle prête à se diviser
Lorsque TOUS les kinétochores sont alignés
Décris le fonctionnement du point de contrôle SAC (activation et désactivation) par l’APC (ubiquitine ligase)
Activation:
- inactivation/inhibiton de l’ubiquitine ligase (APC) lorsque les kinétochores sont mal alignés ou mal-attachés
- SAC est inactivé lorsque l’ubiquitine ligase (APC) est inactive
Désactivation de SAC
- lorsque les kintéchores sont alignés = arrêt d’inhibition de l’APC
- APC permet de lier un chaine d’ubiquitine à la cycline du complexe Cdk-M
- début de dégradation de la cycline pour entamer l’anaphase
À quoi servent les cohésines
Maintiennent les chromatides soeurs ensemble depuis la réplication en phase S
Explique comment les cohésines sont clivées avant l’anaphase
- L’ubiquitine ligase (APC) permet d’ubiquitiner (polyubiquitylation) la sécurine (dégradation de la sécurine par le protéasome qui reconnait la polyubiquitine)
- Sécurine est généralement lié à la séparase pour l’inhibiez
- Dégradation de la sécurine active la séparase qui clive les cohésines pour détacher les chromatides soeurs
Quelles sont les deux conséquences de l’APC
- Liaison de la polyubiquitine par l’ubiquitine ligase (APC) à la cycline
- dégradation de la cycline-M par le protéasome
- début de la déphophorylation des substrat; entrée en anaphase - Liaison de la polyubiquitine par l’ubiquitine ligase (APC) à la sécurine
- dégradation de la sécurine
- arrêt d’inhibition de la séparase
- clivage de la cohésine par la séparase
- séparation des chromatides soeurs
Décris l’anaphase
- Ségrégation des chromatides soeurs
- Raccourcissement des microtubules attaché au knétochores
- Fuseau/centrosome s’éloignent vers l’extérieur/pôles
- 2 facteurs contribue à la ségrégation
- protéines motrices (kinésies bipolaires) poussent l’extrémités + des microtubules vers les pôles pour séparer les centrosomes/chromatides soeurs
Décris la télophase
- Les deux jeux de chromosomes atteignent les pôles du fuseau
- Reformation de l’enveloppe nucléaire qui entoure les 2 jeux de chromosomes
- Début de formation de l’anneau contractile et de la division du cytoplasme
Décris la cytocinèse
- Division du cytoplasme par l’anneau contractile formée de filament d’actine et de myosine qui pince la cellule en deux
- Décondensation des chromosomes
- Réorganisation des microtubules d’interphase (déformation du fuseau mitotique)
À quel moment commence la cytocinèse
Pendant l’anaphase
Lors de la réplication de l’ADN, combien avons-nous de chromatides soeurs
92 chromatides soufres avec 92 kinétochores
2 chromatides soeurs pour chaque par chromosomes
23 paires de chromosomes
Combien avons-nous de chromosome dans une cellule somatique et quels sont les types de chromosome
46 chromosomes
23 paires de chromosomes homologues (maternel et paternel = non identiques)
22 autosomes (non-sexuels)
+ XX ou XY (sexuels)
Quels sont les différences entre mitose et méiose
Mitose: donne deux cellules diploïdes (2 deux jeux complets de chromosomes)
Méiose
- division réductionnelle donne 2 cellules haploïdes
- divison équationnelle donne 4 cellules haploïdes (1 jeux de chromosome)
Qu’est-ce que la ploidie
Nombre exemplaires de jeux de chromosome dans le génome d’une cellule
Diploide: 2 jeux; cellule somatique
Haploide: 1 jeu; cellule germinales (1/2 d diploïde)
Tétraploïde: 4 jeux de chromosomes; échec de cytocinèse
Polyploide: plusieurs jeux (plusieurs phase S sana phase M)
Aneuploide: nombre anomale de chromosome (ex: mauvaise ségrégation d’un chromosome; trisomie)
