G-Cycle cellulaire - 12-13

Cycle cellulaire =
Interphase + Divisions
UE GLBP 101
L1-S1
6. Cycle cellulaire et divisions
cellulaires
- Définition du cycle cellulaire
- Variation des quantités d ADN (2c / 4c)
- Notion de phases : M, G1, S, G2
- Contrôle du cycle cellulaire
- Mécanisme de la réplication
-  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. Ø 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
Ø Il comprend l'interphase et la
mitose.
o  L'interphase est la plus longue période. Ø Elle comprend 3 sous-phases: G1, S et G2 (G initiale de gap, intervalle)
(P75)
G1
S / G2
Prophase
Métaphase
Division
cellulaire
Cycle cellulaire
4C
2C
2h
10h
5h
1h
2h
7h
9h
5h
Régulation de l entrée en phases S et M
Mitosis Promoting Factor
Mitose
Cycline B
(P75)
Cdk
Cycline D
Start Promoting Factor
Phase S
•  Un facteur cyto. déclencheur de S: le SPF (start
promoting factor), Cdk/CyclineD.
•  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
Phase G1
• 
Après mitose, 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
(phase S) est achevée
•  Dure 2 à 5 heures
•  Préparation de la mitose:
– Facteurs de condensation
– Phosphorylation des histones H1
– Accumulation de MPF jusqu au
seuil déclencheur
– Dédoublement des centrioles
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 (1µm/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, re-formation
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.
Chez
l anima
l
Le complexe
synaptonémal
o  Leptotène, zygotène, pachytène,
diplotène et diacinèse
o  Zygotène: début de l appariement,
lorsque le complexe synaptonémal se
développe entre les deux jeux de
chromatides sœurs
o  Pachytène: appariement achevé,
o  Diplotène: désappariement, au cours
duquel on peut observer les chiasmas.
MACHINERIES CELLULAIRES DÉCRITES
⇒ Complexe régulateur de la transcription :
ARN pol. / FT généraux / FT activateurs ou
inhibiteurs
⇒ Système de traduction des protéines:
Ribosomes / ARNt
⇒ Système de réplication de l ADN:
ADN pol. / protéines de réplication
⇒ Cycle cellulaire Mitose :
Protéines de déclenchement et de régulation du
cycle
⇒ Protéine enzymatique / site catalytique
AUTRES MACHINERIES CELLULAIRES
- Protéasomes = système de dégradation des
protéines cibles
- Système de transfert de l ADN-T de la bactérie
vers la cellule végétale (et animale !)
- …
Cellules animales
Cellules végétales
1
2
3
Centrioles