Biologie cellulaire: Cycle et régulation

Study Notes

Le cycle cellulaire est l'ensemble des phases successives qu'une cellule parcourt entre deux divisions.
Le cycle cellulaire correspond à une succession ordonnée d'événements.
Le cycle cellulaire est sujet à des dérèglements pouvant mener à des proliférations anarchiques (tumeurs).
Chez les eucaryotes animaux, la succession de cycles cellulaires permet le développement embryonnaire, la croissance et le renouvellement constant des tissus.
Toutes les cellules, sauf les neurones et les hématies, sont susceptibles de se diviser.
L'intérêt du cycle cellulaire est crucial en pathologie et en thérapie, notamment pour la croissance tumorale (l'efficacité d'un traitement chimique dépend du moment où il intervient dans le cycle).
Les agents cytotoxiques agissent différemment sur les phases du cycle cellulaire.

Avant la division, la cellule doit grandir, dupliquer ses chromosomes et les répartir équitablement entre les deux cellules filles.
Les phases sont :
- G1 : Croissance, préparation de la réplication.
- S : Réplication de l'ADN.
- G2 : Croissance, préparation de la mitose.
- M : Division cellulaire.
GO : État de repos des cellules qui ne se divisent pas.

C'est la phase qui précède la division cellulaire.
Elle se divise en trois phases :
- G1 (gap 1) : Croissance de la cellule, conditionne la durée du cycle.
- S (synthèse) : Réplication de l'ADN.
- G2 (gap 2) : Croissance et préparation à la mitose.
L'augmentation de la taille de la cellule est due à la synthèse de nombreux constituants cellulaires, notamment l'ADN.

C'est la phase de division cellulaire.
La phase M se divise en :
- Prophase : Condensation des chromosomes, disparition du nucléole, rupture de l'enveloppe nucléaire,.assemblage du fuseau mitotique.
- Métaphase : Alignement des chromosomes au niveau du plan équatorial de la cellule.
- Anaphase : Séparation des chromatides sœurs et migration vers les pôles opposés.
- Télophase : Formation des deux nouveaux noyaux, décondensation des chromosomes, reconstitution de l'enveloppe nucléaire et division du cytoplasme (cytodiérèse).

Le cycle cellulaire est régulé par différents systèmes de contrôle, afin d’assurer la bonne exécution de la progression du cycle et la production de deux cellules filles identiques.
Des mécanismes de surveillance contrôlent :
- L'intégrité de l'ADN.
- L'achèvement de la réplication de l'ADN.
- Le bon positionnement des chromosomes lors de la métaphase.
- Un manque de contrôle mène à des dérégulations cellulaires et donc à des maladies comme le cancer.

Les points de contrôle surveillent la progression du cycle cellulaire.
Il existe trois points majeurs :
- Point de restriction en G1 : Contrôle de l'intégrité de l'ADN avant la réplication.
- Point de contrôle en G2 : Autorisation de la mitose si la réplication de l'ADN est complète.
- Point de contrôle au niveau de la transition métaphase/anaphase: Contrôle que tous les chromosomes sont attachés aux microtubules du fuseau.
Si un point de contrôle détecte une anomalie, il arrête le cycle cellulaire.

L’apoptose est la mort cellulaire programmée. C'est un processus essentiel pour le développement et le maintien de la santé de l'organisme.
Des milliards de cellules meurent par apoptose chaque jour dans l'organisme. L'apoptose est essentielle pour le bon développement et pour l'élimination de cellules dysfonctionnelles ou dangereuses.
différents signaux :
Dommages à l'ADN,
Perturbation du cycle cellulaire.
La famille de protéines Bcl-2 joue un rôle important dans l'apoptose.

Une tumeur est une croissance cellulaire anormale qui est issue de mutations dans les gènes. Les proto-oncogènes sont impliqués dans la stimulation normale de la division cellulaire, alors que les anti-oncogènes inhibent la division cellulaire. Les mutations peuvent rendre les proto-oncogènes hyperactifs (oncogènes) et rendre les anti-oncogènes inactifs, conduisant ainsi à la prolifération non contrôlée des cellules.

Les chimiothérapies ciblent différents points du cycle cellulaire. Les mécanismes d’action des chimiothérapies anticancéreuses sont variés, mais incluent la perturbation de la réplication de l’ADN, de la condensation des chromosomes, de l’assemblage du fuseau mitotique, etc.