Chapitre 7 (Cycle cellulaire) Flashcards

(44 cards)

1
Q

De manière générale, quelles sont les deux principales phases du cycle cellulaire chez les eucaryotes et ce qu’ils comprennent comme « sous-phases » ?

A

1- Phase I ou interphase = G1 + S + G2

2- Phase M = Mitose (Division du noyau) et Cytocinèse
(Division du cytoplasme) => Phase la plus court

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2
Q

Quelles sont les caractéristiques des phases dans l’interphase (G1, S et G2) ?

A

Phase G1 (Principale phase de croissance) :
- Augmentation en taille de la cellule (Prod. de prots)
- Longueur de la phase très variable en fonction des
conditions externes et des signaux cellulaires
- Si conditions externes = défavorables, cellules peuvent
entrer dans un état de repos (quiescence) -> Phase G0
- Cellules progressent jusqu’à un point de non retour/start

Phase S (Synthèse et réplication d’ADN) :
- Donne deux cromatides soeurs

Phase G2 :
- Phase de croissance
- Prépare la séparation du génome répliqué
- Réplication des organites
- Fuseau commence à s’assembler au niveau du fuseau
- Duplication du centrosome

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3
Q

Quels sont les spécifie de la prophase?

A

1- La prophase :
- Condensation de l’ADN en chromosome à deux
chromatides soeurs maintenues ensemble sur toute la
longueur
- Formation du fuseau mitotique entre les deux
chromosomes

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3
Q

Quelles sont les différentes phases de la phase M?

A

1- La prophase
2- La prométaphase
3- La métaphase
4- L’anaphase
5- Télophase
6- Cytokinèse

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4
Q

Quels sont les spécifie de la prométaphase?

A

2- La prométaphase :
- Rupture de l’enveloppe nucléaire, attachement des
chromosomes aux microtubules du fuseau par les
kinétochores

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5
Q

Quels sont les spécifie de la métaphase?

A

3- La métaphase :
- Alignement des chromosomes à l’équateur et
attachement des chromosomes aux deux pôles
- Plus longue étape de la mitose

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6
Q

Quels sont les spécifie de l’anaphase?

A

4- L’anaphase :
- Séparation des chromatides soeurs et migration vers les
pôles
- Raccourcissement des microtubules attachés aux
kinétochores et éloignement des pôles du fuseau

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7
Q

Quels sont les spécifie de la télophase?

A

5- Télophase :
- Arrivé des chromosomes à chaque pôle du fuseau
- Formation d’une enveloppe nucléaire
- Début de la division du cytoplasme, contraction de
l’anneau contractile

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8
Q

Quels sont les spécifie de la cytokinèsee?

A

6- Cytokinèse :
- Division du cytoplasme, anneau contractile composé
d’actine et de myosine => Deux cellules filles

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9
Q

C’est quoi un centromère?

A

_etite séquence de nucléotides répétés plusieurs fois (Séquences non-codantes) ?

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10
Q

Quels sont les 3 éléments qu’une série d’interrupteurs biochimiques (Points de contrôle) initiant un événement du cycle permettent de respecter ?

A

1- Assure que chaque étape est correctement réalisée

2- Que ces étapes se passent selon une séquence bien
définie

3- Qu’une étape ne commence pas sans que la précédente
soit finie

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11
Q

Quels sont les trois points de contrôle?

A

1- Le point de contrôle G1 (Point de démarrage)

2- Le point de contrôle G2

3- Le point de contrôle M

=> Ces 3 phases assurent l’intégrité de l’ADN pour une bonne transmission de matériel génétique à la prochaine génération
=> ADN circulaire chez bactérie, donc moins complexe

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12
Q

Quels sont les spécificités du point de contrôle G1?

A

1- Le point de contrôle G1 (Point de démarrage) :
- Vérifie que l’environnement est favorable pour la
prolifération cellulaire
- Vérifie la présence de dommage à l’ADN
- Passé ce point de contrôle, il y a une division qui peut
s’enclencher

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13
Q

Quels sont les spécificités du point de contrôle G2?

A

2- Le point de contrôle G2 :
- Vérifie que l’entrée en phase M se fait avec l’ADN
entièrement répliqué et sans dommage à l’ADN. Sinon, il
y a une pause, l’ADN est réparé pour ensuite passer au
prochain checkpoint

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14
Q

Quels sont les spécificités du point de contrôle M?

A

3- Le point de contrôle M :
- Vérifie que tous les chromosomes sont correctement
attachés au fuseau sinon les cellules filles pourrraient
ne pas recevoir le même matériel génétique (Point de
contrôle pour une bonne anaphase)

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15
Q

Quelles sont les protéines permettant le contrôle du cycle cellulaire et comment fonctionnent-elles ? Peux-tu me donner un exemple ?

A

1- Une kinase cycline-dépendante (Cdk), unité catalytique qui
peut faire une phosphorylation en présence d’une cycline

2- Une cycline, unité de régulation qui active les Cdk.
Celles-ci sont produites à des moments précis du cycle cellulaire
pour activer ou désactiver des protéines cibles qui
peuvent engendrées des changements dans la mitose

Exemple : L’activation des Cdk au point G2/M augmente la phosphorylation des protéines qui contrôlent la condensation des chromosomes, la rupture de l’enveloppe nucléaire, l’assemblage du fuseau.

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16
Q

Vrai ou faux, les cyclines subissent des synthèses à des moments aléatoires dans le cycle cellulaire ?

A

Faux, elle subissent des synthèses et des dégradations à des moments bien précis dans le cycle permettant ainsi l’initiation des différentes phases.

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17
Q

Quelles sont les 4 classes de cyclines (Chacune sont définies par le cycle dans lequel elles se fixent au Cdk)

A

1- Cyclines G1 : Activent les Cdk qui gouvernent les activités
des cyclines G1/S

2- Cyclines G1/S : Activent les Cdk en fin de G1 pour franchir
le point de démarrage

3- Cyclines S : Activent les Cdk tôt après le point de
démarrage et restent présents jusqu’au début de la
mitose

4- Cyclines M : Activent les Cdk qui stimulent l’entrée en
mitose au point G2/M

18
Q

Peux-tu m’expliquer comment la Cdk peut être activé, inhibé ou réactivé ?

A

Activé :
- Phosphorylation de la Cdk proche du site actif par la kinase
CAK active le complexe Cdk-Cycline

Inhibition :
- Phosphorylation (inhibitrice) de 2 sites situés au dessus du
site actif (Cdk) inhibe le complexe Cycline-Cdk
- Protéine inhibatrice de la Cdk inactive les complexes
Cycline-Cdk en induisant des réarrangement dans la
structure du site actif
- Dégradation ciblée de certaines cyclines (S et M) est due à
l’ubiquinylation des cyclines. Maintenant marquées, elles
peuvent être détruites par des protéasomes.
=> Essentiel pour terminer le cycle

Réactivation :
- Déphosphorylation des deux sites active le complexe

19
Q

Qu’est-ce qui permet une augmentation de la concentration des cyclines ?

A

Augmentent de façon graduelle due à une augmentation de la transcription des gènes codants les cyclines

Par contre, une diminution est due à la destruction ciblée de celles-ci (En milieu de phase M = fin mitose)

20
Q

Faire un schéma avec la diapo 27 du chapitre 7

21
Q

Quelles sont les 6 étapes de l’entrée en phase G1 du cycle cellulaire ?

A

1- Les mitogènes (Conditions environnementales favorables)
interagissent avec les récepteurs de surface (RTK) ->
Activation d’une cascade MAP kinase

2- Augmentation de l’expression de régulateurs
transcriptionnels dont Myc qui déclenche l’entrée dans un
nouveau cycle cellulaire : G1, en activant les cyclines G1 =
activation de G1-Cdk

3- G1-Cdk active facteurs de transcription E2F qui activent à
leur tour un grand nombre de gène impliqué dans l’entrée
en phase S

4- En absence de mitogènes (Conditions environnementales
défavorables), les protéines rétinoblastomes (Rb) inhibent
l’activité de E2F

5- En présence de mitogènes, G1-Cdk phosphorylent les
rétinoblastomes (Rb) et les inactive

6- E2F active induit expression de G1/S-cycline et S-cycline

=> Rétrocontrôle (+) possible => G1/S-Cdk et S-Cdk
phosphorylent encore plus Rb (Inactivé)

22
Q

Que se passe-t-il si la protéine rétinoblastome est constamment inactivée ?

A

Si toujours désactivé, il y aura toujours de la réplication de l’ADN. Une cellule qui ne cesse pas sa division donne un cancer. Dans ce cas ci c’est un cancer de la rétine (rétinoblastome)

23
Q

Qu’est-ce qui se passe avec la phase G1 si l’ADN est endommagé en 4 étapes (oral) ?

A

1- Les dommages de l’ADN bloquent la division cellulaire

2- Les dommages activent la protéine p53 par
phosphorylation

3- p53 active l’expression de p21 protéine inhibitrice de Cdk
ce qui donne une inactivation de G1/S-Cdk et S-Cdk

4- Bloque la progression vers la phase S jusqu’à ce que les
dommages soient réparés

=> ADN réparé = Cycle continue
=> ADN non réparé = Apoptose (Mort cellulaire), cycle
cellulaire recommence pour organisme unicellulaire
(levures => mutations => évolutions)

24
Quelles sont les étapes de la phase S du cycle cellulaire ?
1- 2 ADN hélicase inactives sont recrutées à l’origine de réplication formant le complexe préréplicatif préRC en fin de mitose et début de la phase G1 2- Les complexes préRC sont activés une seule fois par S-Cdk en phase S et la réplication de l’ADN démarre 3- S-Cdk induit l’augmentation de la synthèse de protéines histones 4- À la fin de la phase S, l’ADN est dupliqué et les chromatides soeurs identiques sont attachés ensemble sur toute leur longueur par des cohésines => Crucial pour une bonne ségrégation
25
Quelles sont les étapes de l’entrée en mitose ?
1- Augmentation de la synthèse de M-cycline durant la phase G2 -> Accumulation de complexe M-Cdk inactifs 2- L’activation de M-Cdk par la prophosphatase Cdc25 active démarre la mitose 3- M-Cdk active inhibe la kinase wee 1 et active plus de Cdc25 -> Plus de M-Cdk activé, donc entrée en phase M 4- Phase avancée de la mitose est contrôlée par APC/C, contrairement à la phase précoce qui est contrôlée par M- Cdk En cas de dommage à l’ADN : Cdc25 est maintenu inactif par un autre phosphorylation inhibitrice
26
Quelle est la fonction de la condensine dans la mitose et comment est-elle activée ?
Participe à la condensation des chromosomes => Aide à les structurer avant leur séparation => Activée par phosphorylation des sous-unités par les complexes M-Cdk
27
Qu’est-ce que le fuseau mitotique dans la mitose et quel est le fonctionnement des microtubules ?
C’est un réseau bipolaire de microtubules qui tirent et séparent les chromatides soeurs au cours de l’anaphase => Activer par M-Cdk Fonctionnement : => Dans certaines conditions le microtubule subit un effet de tapis roulant => Les extrémités - sont souvent ancrées à certains organisateurs de la cellule (centrosome) => Les extrémités + sont celles qui subissent polymérisation et dépolymérisation
28
Que permet la duplication du centrosome et où elle commence dans le cycle cellulaire ?
La duplication du centrosome permet la création des pôles du fuseau mitotique La duplication commence en phase S et est sous le contrôle des S-Cdk et G1/S-Cdk
29
Peux-tu m’expliquer le fonctionnement du fuseau mitotique ?
Des moteurs protéiques gouvernent l’assemblage et le fonctionnement du fuseau mitotique (Kinésines 5, kinésines 4 et 10 et dynéine) Les kinésines 5 possèdent deux domaines moteurs se fixant sur des microtubules antiparallèles permettant de les faire glisser l’un sur l’autre et ainsi pousser les pôles dans des sens opposés Les kinésines 4 et 10 s’associent au bras des chromosomes et les poussent loin du centrosome (Prométaphase) Les dynéines poussent les pôles vers le cortex cellulaire => Diapo 45, Chap 7
30
Que se passe-t-il à la prométaphase dans le cycle cellulaire (4 choses) ?
1- À la prométaphase, les microtubules s’attachent à chaque chromatides soeurs au niveau de son kinétochore 2- Les chromatides soeurs doivent être attachées aux pôles opposées 3- Les kinétochores sont positionnées dos à dos 4- Si la fixation est correcte, il y a une tension entre les microtubules liés aux pôles opposés et ceci stabilise l’attachement des chromatides pour la métaphase kinétochore = Complexe protéique se fixant sur la région centromérique du chromosome
31
Comment le complexe APC/C déclenche l’anaphase et l’achèvement de la mitose ?
1- M-Cdk phosphoryle APC/C et permet la fixation de Cdc20 pour l’activer 2- APC/C désactive la sécurine (Bloque la séparase) par ubiquitinylation et dégradation de celle-ci par un protéasome 3- La séparase est maintenant active, donc elle clive la cohésine et permet la séparation des deux chromatides soeurs pour l’anaphase
32
Que se passe-t-il dans l’achèvement de la mitose si un kinétochore n’est pas attaché au fuseau ?
Il y a la catalysation de la modification de la structure d’une protéine (Mad2) qui se fixe sur Cdc20-APC/C et l’inhibe,donc pas d’anaphase
33
Qu’est-ce qui permet la reformation de l’enveloppe nucléaire lors de la télophase
=> Durant la prométaphase, M-Cdk phosphoryle des sous-unités des complexes du pore nucléaire et des composants de la lamina (En bleu) C’est l’inactivation des M-Cdk par l’APC/C et l’activation de phosphatases qui permet la déphosphorylation de la lamina => Reformation de l’enveloppe lors de télophase
33
Que se passe-t-il dans l’anaphase A et l’anaphase B de la phase M ?
Anaphase A : Traction des chromatides soeurs aux pôles opposés Anaphase B : Éloignement des fuseaux polaires (Centrosomes)
34
Qu’est-ce que la cytokinèse et comment est-elle possible ?
C’est le processus par lequel le cytoplasme est séparé entre deux cellules filles Possible grâce à un anneau contractile constitué de filaments d’actine et de myosine qui se forme vis à vis du fuseau mitotique créé lors de l’anaphase
35
Qu’est-ce que les aneuploïdies et polyploïdie et quelles sont leurs conséquences ?
Aneuploïdie : - Perte d’un chromosome lors de la divison ce qui peut engendrer la mort de la cellule puisque c’est certain qu’il y aura des gènes essentiels dans le chromosome perdu. - Trisomie 21 (gène en trop) Polyploïdie : - La cellule a dupliqué tout son génome sauf que ce matériel n’a pas été séparé en deux cellules. En effet, il n’y a qu’une seule cellule contenant plusieurs chromosomes
36
Quelles sont les étapes de la méiose (2 tours) ?
=> 2 tours, donc réduction de moitié le nombre de chromosomes (2n -> 1n) et recombinaison génétique entre les chromosomes homologues 1er tour : - Prophase I - Métaphase I - Anaphase I - Télophase I 2e tour - Prophase II - Métaphase II - Anaphase II - Télophase II => Regarder diapos 58 à 60
37
Quels sont les 4 stades de la prophase I dans la méiose et leurs spécificités ?
1- Leptotène : Les chromosomes homologues se condensent et s’apparient, la recombinaison homologue commence 2- Zygotène : Le complexe synaptonémal (permet de coller chromosomes homologues) commence à s’assembler sur les sites où la recombinaison homologue a lieu 3- Pachytène : Assemblage est achevée, les chromosomes sont réunis sur toute leur longueur 4- Diplotène et diakinèse : Désassemblage du complexe synaptonémal, condensation et raccourcissement des chromosomes => Les régions de crossing-overs Chiasmas restent réunies
38
Qu’est-ce qu’il se passe avant la ségrégation des chromosomes lors de la méiose I (2 éléments) ?
1- Les kinétochores des chromatides soeurs de chaque chromosome sont fusionnés pour que les paires de chromatides soeurs migrent vers le même endroit 2- Perte de cohésine au niveau seulement des bras des chromatides soeurs
39
Qu’est-ce qu’il se passe avant la ségrégation des chromosomes lors de la méiose II (2 éléments) ?
1- Les cohésines au niveau du centromère ne sont plus protégées par des protéines Shugoshin puisque l’on veut séparer les chromatides soeurs 2- Les kinétochores ne sont plus fusionnées 3- La métaphase II et l’anaphase II se déroule comme dans la mitose
40
Quelles sont les différences entre la méiose I et la méiose II (détaillez les différences de ségrégation des chromosomes)?
1- Il y a une perte de cohésine sur toutes les chromatides soeurs dans la méiose II tandis que dans la I c’est sur seulement les bras 2- Les kinétochores ne sont plus fusionnées afin que les chromatides soient libres dans la méiose II contrairement à la méiose I
41
Quel est le rôle de la recombinaison homologue dans la méiose et par quel mécanisme se réalise-t-elle ?
La recombinaison homologue par le mécanisme qui dépend des cassures doubles brins induites par spo11 (Crossing-over et non crossing-over) contribue à la diversité génétique. Il y a aussi plus de chance d’avoir de l’évolution avec de la reproduction sexuée puisque c’est une source de variation plus importante => Diversité => Diapo 64, Chap 7
42
Quel types d’erreurs peuvent se produire durant la méiose et quelles sont leurs conséquences?
Il peut y avoir une non disjonction ce qui produit des gamètes ne contenant aucun chromosome, donc l’individu portant ces gamètes voit sa fertilité être diminuée