cycle cellulaire (internet)
TRANSCRIPT
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 1/9
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 2/9
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 arrêtéeen G2 (méiose I)
Ovocyte maturearrêtée en M
(méiose II)
Ovocyte arrêtéeen G2 (méiose I)
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 3/9
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 4/9
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 5/9
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 6/9
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)
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 7/9
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)
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 8/9
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
8/7/2019 Cycle cellulaire (internet)
http://slidepdf.com/reader/full/cycle-cellulaire-internet 9/9
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