Chromosomes et mitose – exercices On se propose de montrer quelques méthodes d'études des phases du cycle cellulaire et de mettre en évidence qu'il est soumis à un contrôle. Expérience 1 Des cellules animales sont mises en culture dans des boîtes de Pétri au fond desquelles elles adhèrent rapidement. Des mesures de croissance ont permis de déterminer un temps de génération de 14 heures. L’observation au microscope montre qu’à tout instant, 9,5 % des cellules sont en mitose. Celles-ci se répartissent en : • prophase : 60 % • métaphase : 15 % • anaphase : 5 % • télophase : 20 %. 1. La culture est-elle synchrone ou asynchrone ? Justifier la réponse. 2. Calculer la durée de la mitose et la durée de chacune de ses phases. Expérience 2 Les cellules d’une boîte de Pétri sont remises en suspension par un traitement bref à la trypsine qui permet de détacher les cellules qui adhèrent au fond de la boîte. Leur ADN est rendu Les cellules du pic A représentent 43 % de la population et celles du pic C représentent 29%. fluorescent in situ par un colorant spécifique, de telle sorte que l’intensité de la fluorescence soit proportionnelle à la quantité d’ADN. Un grand nombre de ces cellules vont défiler devant le détecteur d’un cytomètre de flux qui mesure l’intensité de la fluorescence de chaque cellule et qui délivre la courbe de distribution des teneurs en ADN cellulaire dans la population. Cette courbe met en évidence trois catégories cellulaires différentes, A, B et C. 3. Indiquer à quels stades cellulaires sont les cellules de chaque pic A et B et les cellules de B. 4. A l’aide des % de cellules dans les populations A, B et C, estimer la durée de chaque phase du cycle cellulaire. Expérience 3 Il est possible de réaliser la fusion de deux cellules qui sont à des stades différents du cycle cellulaire : on obtient alors un hétérocaryon (cellule contenant deux noyaux différents) avec mise en commun des cytoplasmes. Ce modèle expérimental permet de savoir si une cellule donnée contient un facteur de stimulation d'une étape du cycle. Les résultats de 3 expériences de fusion sont présentés figure 3 cicontre. 5. Indiquer à quels stades du cycle cellulaire étaient les cellules fusionnées. 6. Interpréter les résultats obtenus. 1 Expérience 4 7. Interpréter l’expérience de Taylor présentée ci-dessous 2 Expérience 5 Il est possible de réaliser la fusion de deux cellules qui sont à des stades différents du cycle cellulaire : on obtient alors un hétérocaryon (cellule contenant deux noyaux différents) avec mise en commun des cytoplasmes. Ce modèle expérimental permet de savoir si une cellule donnée contient un facteur de stimulation d'une étape du cycle. Les résultats de 3 expériences de fusion sont présentés figure 4 ci-dessous : Figure 4 8. Décrire puis interpréter les résultats obtenus. A la suite de ces expériences, on isole dans le cytoplasme des cellules en métaphase un facteur diffusible, le MPF, dont on mesure l’activité au cours du cycle cellulaire. (voir figure 5). On mesure en parallèle la quantité de cycline B dans la cellule. Figure 5. Evolution de la quantité de MPF au cours du cycle cellulaire. 9. Confronter les informations apportées par ce document avec celles recueillies précédemment. 10. Quel rôle est-il possible d'envisager pour le MPF ? Dans quelles conditions agit-il ? 3