FLBI 101 L1-S1 Cycle cellulaire: Interphase et divisions Partie 1

Cycle cellulaire:
Interphase et divisions
Partie 1
FLBI 101
L1-S1
Centrioles
G1
S / G2
Prophase
Métaphase
Division
cellulaire
Cycle cellulaire
6. Cycle cellulaire et divisions
cellulaires
-Définition du cycle cellulaire
-Variation des quantités d’ADN
-Notion de phases : M, G1, S, G2
-Mécanisme de la réplication
-Contrôle du cycle cellulaire
-Mitose, formation et mouvements des
chromosomes
-Méïose
-Recombinaison intra- et interchromosomique
Définitions
o Toutes les cellules se divisent par mitose
pour donner deux cellules filles identiques
entre elles et à la cellule mère.
!Reproduction conforme
o Le cycle cellulaire correspond à la vie
d’une cellule depuis sa formation, par
division de la cellule mère, jusqu’au
moment où cette cellule a fini de se
diviser en 2 cellules filles
!Il comprend l'interphase et la
mitose.
o L'interphase est la plus longue période.
! Elle comprend 3 sous-phases: G1, S et G2
(G initiale de gap, interval)
(P75)
Division par mitose d’une cellule
végétale. 1, prophase; 2, anaphase;
3, télophase; 4, fin. Observation en
microscopie en contraste de phase
Cellules animales
Cellules végétales
4C
2C
2h
10h
5h
1h
2h
7h
9h
5h
Phase G1
• Après M, la cellule peut entrer
en:
1. Phase G1 pour un nouveau cycle
de division: S, G2, M
2. Phase de survie puis de mort
3. Durée: 1h à 1an … 10 ans !
• Chaque chromosome est sous
forme d’ADN / chromatine
• Phase de synthèse métabolique
préparatoire à la phase S de
synthèse de l’ADN= réplication
Phase S: Réplication
• Phase de REPLICATION de l’ADN parental
• Il existe plusieurs séquences ARS par chro. linéaire à
partir desquelles la réplication progresse ds les 2 sens
• Les ADN circulaires possèdent une seule ARS
Mécanisme de la réplication
• L’ADN Pol polymérise dans le sens 5’-3’
et fonctionne en continue le long du brin
3’-5’, mais en discontinue et à reculons, le
long du brin 5’-3’: «fragments d’Okazaki»
(P76)
Fourche de réplication d’ADN modèle d’Okazaki
Phase G2
• Débute dès que la réplication
est achevée
• Dure 4 à 5 heures
• Préparation de la mitose:
– Facteurs de condensation
– Phosphorylation des histones
H1
– Accumulation de MPF jusqu’au
seuil déclencheur
– Dédoublement des centrioles
Régulation de l’entrée en phases S et M
Mitosis Promoting Factor
Mitose
Cycline B
(P75)
Cdk
Cycline G
Start Promoting Factor
Phase S
• Un facteur cyto. déclencheur de S: le SPF (start
promoting factor), Cdk/CyclineG.
• Un facteur cyto. déclencheur de M: le MPF
(mitosis promoting factor), Cdk/CyclineB.
o Facteurs de croissance, des cytokines (cellule
animale), un taux de nutriments suffisant, etc
Les différentes phases de la division cellulaire:
Implication des protéines régulatrices des phases de
mitose et de la synthèse d’ADN
Vue d’ensemble
(P79)
Prophase
1. Apparition des chromosomes
2. Mise en place du fuseau de division
3. Rupture enveloppe nucléaire (Fin)
Compactage de l’ADN
Prophase
Chromatine
MET: X 250.000
(P51)
Télomère
Chromosome en
métaphase au
microscope
électronique à
transmission
traitée en fausses
couleurs (x 17000)
Centromère
(P77)
2 chromatides
Métaphase (20 à 40 min)
1. Les Kinétochores fonctionnent
2. Polymérisation des microtubules achromatiques
3. Migration équatoriale des chromosomes
Microtubule
astral
Microtubule
kinétochorien
Microtubule
polaire
Anaphase (5 à 10 min)
1. Rupture des centromères
2. Migration polaire des chromatides (1!m/min)
3. Allongement du fuseau de division
Mobilité des chromatides:
- Raccourcissement
des microtubules
kinétochoriens
- Glissement des kinésines
Télophase ou cytodiérèse
1. Débute par la fin de la caryocinèse (fin
anaphase)
2. Décondensation chromatine, reformation de l’enveloppe nucléaire
3. Dépolymérisation du fuseau
4. Chez les animaux, formation d’un anneau
contractile de microfilaments d’actine qui
par étranglement forme un sillon de
division du cytoplasme.
4’. Chez les végétaux, formation d’un
Phragmoplaste médian sans étranglement
Télophase (suite)
Un anneau contractile
clive les cellules en 2
Une paroi cellulosique avec
des plasmodesmes se met en
place
La Méiose
2n
n
2n
2n
Ce qu’il faut savoir
o Une cellule somatique diploïde contient 1
version de chromosomes paternels et 1
version de chromosomes maternels. Les
chromosomes homologues indépendants
portent des gènes allèles, différentes
versions d’un même gène.
• Les cellules germinales haploides
contiennent une seule version de chaque
chromosome: paternel ou maternel.
Comment se produit cette réduction de
chromosome?
o Avant que les homologues ne s'apparient,
chacun d'eux se réplique (phase S) en
deux chromatides sœurs.
o L’appariement des chromosomes
homologues est particulier à la méiose.
o Chaque bivalent d’homologues
dupliqués et appariés forme une tétrade
à quatre chromatides.