cycle cellulaire (internet)

8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)

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Cycle Cellulaire

Checkpoint intra S :ADN + fragile car séparé de ses prot .

ADN intact ?Non blocage réplication.

Checkpoint G1/S :Taille des C ?

Signaux ?

Checkpoint G2/M :Complétion de la réplication ?

ADN intact ?

Checkpoint mitotique :TOUS les K sont attachés de manière bipolaire au fuseau ?

= MITOSEcaryocynèse



Mise en évidence expérimentale de la MPF :

Les cyclines :

MPF = maturation-promoting factor, car il permet la maturation de l’ovocyte.

En fait MPF est aussi dans les C somatiques, et il permet entrée en phase M (= de G2 à M) MPF = Facteur Promoteur de la phase M. MPF intervient donc dans la mitose mitotique et méiotique.

MPF n’est actif que pendant la mitose inactif en phase S, G1, G2.

MPF est une kinase Phosphorylation des T/S de plusieurs protéines ++ histone H1.

Ovocyte arrêtéeen G2 (méiose I)

M (méiose I)

Ovocyte maturebloqué en M (méiose II)

SPERM

M

M

progestérone


Ovocyte maturearrêtée en M

(méiose II)


MPF

Maturation in vitro d’un ovocyte

Caractérisation du MPF

Interphaseméiotique

Méiose I Ovocyte maturearrêtée en M

(méiose II)

Ovocyte maturearrêtée en M

(méiose II)

Méiose I Interphaseméiotique

Cycline A et B concentration

Les cycline A et B :

S’accumulent en interphase.

[ ] max au milieu de la mitose, puis

dégradation jusqu’en fin de mitose



Universalité des mécanismes de contrôle du cycle CR par le complexe cycline-Cdk :

MPF = cdk1 + cycline B

association de cdk1 avec la cycline B est nécessaire, MAIS pas suffisante pour activer la fonction kinase de cdk1.

Cdk = cycline dependant kinase Cdk1 est aussi nommé cdc2

Passage G1/S :

Cycline A-Cdk 2

Passage G1/S :

Cycline D-Cdk 4/6 Cycline E-Cdk 2

Passage G2/M :

Cycline B-Cdk 1

Cycline A-Cdk 1



La phase M = MITOSE :

a mitose ⊂ :

Caryocinèse : division du noyau (propha…)Cytocinèse : division du cytoplasme.

K mitotique = AV l’anaphase :＊ ⊂ 2 chromatides sœurs, liées entre elles par les cohésines .

＊ métaphasique = condensation max, grâce aux condensines .

＊ ⊂ kinétochore = constriction IR, pour l’attachement au MT.

Les cohésines :

＊

Permettent aux 2 chromatides sœurs d’être attachées.＊ Se mettent en place durant la réplication (phase S).

＊ Seront dégradées en 2 temps au cours de la mitose :o Prométaphase : bras des K, pas de dégradation au niveau du centromère ! o transition méta/anaphase : protéolyse des cohésines restantes.

Les condensines : se mettent en place durant la phase M, et permettent la condensation.

caryocinèse

MITOSE



PROPHASE

Début :• Les K s’individualisent.• Centrosome dupliqué en fin d’interphase.

Suite :• Les K se condensent, grâce au condensines . • Chaque K ⊂ 2 chromatides (associées par la cohésine).

Suite :• Les K sont très épais. • Les 2 centrosomes se séparent.

Suite : centrosomes + MT rayonnants = asters quimigrent vers les deux pôles de la cellule en se repoussant l'unl'autre grâce à des moteurs agissant sur les microtubuleschevauchants = microtubules polaires.

FIN : les deux asters sont aux deux pôles opposés. Lesmicrotubules émis par chacun d'eux les maintiennent enplace et constituent le fuseau.

MPF cascade de phosphorylation déclenchement de la phase M



PROMÉTAPHASE

Début : • Disparition de la membrane nucléaire.• Des MT ont polymérisé à partir des 2 pôles

fuseau mitotique

Suite : ces microtubules s'allongent en direction des K.Lorsque l'un d'entre eux rencontre un kinétochore il lecapture = attachement unipolaire.Les autres MT continuent à "chercher".

Suite : le K est capturé par un autre MT venant de l'autreaster = attachement bipolaire.

Suite : (dé)polymérisation des MT** + grâce à des moteurs,le chromosome capturé est placé à l'équateur du fuseau.**Les MT polaire poussée d’éjection polaire ô des bras des K,

créant une tension ô du kinétochore polymérisation des MT

kinétochoriens les forces s’annulent une fois le K en position équatoriale.

Cohésine dégradée au niveau des bras MAIS demeure dans le centromère !

FIN : le dernier chromosome vient d'être capturé de manière

unipolaire. Les autres chromosomes positionnés à l'équateurvont l'attendre. La séparation des chromatides (anaphase)est bloquée tant que TOUS les chromosomes ne sont pasalignés et reliés aux deux pôles. Tout chromosome mal attaché envoie un signal inhibiteur (checkpoint mitotic)

MÉTAPHASE

Tous les chromosomes sont maintenant placés à l'équateurdu fuseau et constituent la plaque équatoriale.

L'ensemble du système est vérifié par le "checkpoint mitotic"

La phosphorylation est un mécanisme essentiel au cours du cycle cellulaire, permettant :Soit des activations (e.g condensine, APC)

Soit des désactivations (e.g protéines de transport vésiculaire)



ANAPHASE

Anaphase A : D'un seul coup, tous les kinétochores seséparent. Les MT attachés aux kinétochores sedépolymérisent à partir du pôle +. Et les chromosomes vontvers les pôles grâce à des protéines motrices (dynéines).= migration des K

Anaphase B : les 2 pôles s’éloignent emportant les K aveceux vers les futures C filles.= migration des pôles

FIN : les deux lots de chromosomes sont rassemblés aux

pôles. Un cercle de fibres contractiles (anneau d’actine)apparaît autour de la cellule dans le plan de l'équateur.

Transition Métaphase/anaphase :

Separin (ou separase) : protéase capable de détruire la cohésine séparation des 2 chromatides soeurs.

= inactive quand associée à la securin.

MPF phosphoryle APC (= Anaphase Promoting Complex) APC s’associe avec cdc20. APC est une ubiquitine ligase .

CHECKPOINT MITOTIQUE : les kinotochores sont-ils TOUS attachés au fuseau ?

NON ! mad2 est associé à APC-cdc20 = inactif. OUI ! mad2 se dissocie de APC-cdc20 = ACTIF. APC reconnaît la securin qui ⊂ des boîtes D ( separin n’a pas de boîtes D !)

MPF

Cdk1

Cycline B

MPF

Cdk1

Cycline B

Point de contrôle M/A ON Point de contrôle M/A OFF

Kinétochore nonattaché au fuseau

Po

APC s’associe à cdc20 P

o

APC s’associe à cdc20

APC reconnaît les boîtes D de la securin

Ubiquitinilation de la securin

Protéasomes (dégradato)



TÉLOPHASE

Début : l’anneau se contracte = sphincter qui resserre lediamètre de la cellule au niveau de l'équateur.

Le processus se poursuit

FIN : La cellule est presque entièrement partagée. Lamembrane nucléaire se reconstitue autour de chaque lot dechromosomes.

APC a une autre cible : la Cycline B.

APC-cdH1 entraîne la dégradation de la cycline B et donc l’inactivation de cdk1.

Cytodiérèse ou cytokinèse ou cytocinèse :

• Séparation des cytoplasmes.• Les chromosomes se décondensent progressivement.

Les K poursuivent leur décondensation. Chaque K fils estconstitué d'une seule chromatide alors qu'au début de la mitose chaque K était constitué de 2 chromatides.

Les cellules vont poursuivre leur cycle.

Sortie de mitose :

APC a 2 rôles dans la mitose :

＊ Dégradation de la securin passage en anaphase.＊ Dégradation de la cycline B, et donc inactivation de MPF sortie de mitose.

MPF

Cdk1

Cycline B

Po

cdH1

Cdk1

Cycline BUb

o



La Transition G1/S :

a cellule reçoit un ordre de se diviser par les facteurs de croissance facteurs de transcription transcription des gènes codantour cyclines et CDK, et des gènes impliqués dans la réplication de l’ADN durant la phase S.

2F est un Ft contrôlant la transcription de ces protéines. Il est INACTIF quand il est associé à Rb.

Pour que E2F soit libéré = ACTIF : Rb doit être phosphorylé par 2 complexes Cycline-cdk :

＊ Phosphoo

par cycline D-cdk4 ou cdk6.

＊ Phosphoo

par cycline E-cdk2.

L’action des 2 complexes est nécessaire.

es gènes suppresseurs de tumeurs RB, p16 et p53 régule la transition G1/S :

eur inactivation provoque l’activation de E2F prolifération CANCER

53 est normalemt inactif (lié à mdm2) ; il devient actif (P°) suite à des stress (génotoxique, supra-physioq = oncogène…) STRESS oncogénique p14 qui inhibe MDM2 libération de p53 activation p21 ARRÊT du cycle

CANCER : altération du cycle par modification des points de régulation :

＊ Inactivation de gène suppresseurs de tumeur : Rb, p16

＊ Amplification de la cycline D. Réplication

CAK (Cdk Activating Kinase) : activation des cdk par Po

CDKI (cdk inhibitor) : inactivation des cdk

CAK

Cyclin E Cdk 2

Cyclin D Cdk 4

CDKi(p15, p16)

CDKi(p21, p27)

Po

P

o

CAK (Cdk Activating Kinase) : activation des cdk par Po

CDKI (cdk inhibitor) : inactivation des cdk

CAK

Cyclin E Cdk 2 Cyclin D Cdk 4

Po

Po

Activat o

transcripto

CDKip15, p16

p21 p53

p53 = Mutation perte de fonction de p53

Apoptose

Réparation ADN

MDM2

p14

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