Fiche de révision : Contrôle du cycle cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Facteurs de croissance et phase G1
2. Activation de la cycline D
3. Transition G1/S par Rb et E2F
4. Réplication de l’ADN
5. Contrôle du fuseau mitotique
6. Points de contrôle du cycle
7. Inhibiteurs du cycle cellulaire
8. p53 et réponses au stress

📖 1. Facteurs de croissance et phase G1

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs de croissance : Protéines capables de stimuler la croissance, la prolifération et la différenciation cellulaires.

★ À maîtriser

• Les mitogènes activent les voies des MAP kinases et de la PI3-kinase/Akt, ce qui induit la prolifération cellulaire et active le complexe cycline D/cdk4.

Compléments

• Les facteurs de croissance participent à la communication intercellulaire et intracellulaire par l’intermédiaire de cytokines et d’hormones qui se fixent spécifiquement à des récepteurs de la cellule cible.

💡 Astuce mémo

Mitogènes → MAP kinases et PI3-K/Akt → cycline D → prolifération

📖 2. Activation de la cycline D

📝 Points essentiels

• Les MAP kinases activées stimulent, avec le facteur de transcription AP1, l’expression du gène de la cycline D1.

• La PI3-kinase active Akt par phosphorylation, et Akt inhibe la dégradation de la cycline D1.

💡 Astuce mémo

MAP kinases activent l’expression, Akt inhibe la dégradation

📖 3. Transition G1/S par Rb et E2F

🔑 Notions clés & Définitions

• Rb : Ou protéine du rétinoblastome, inhibiteur important du cycle cellulaire dont la disparition de l’activité entraîne une forte dérégulation de la prolifération.

★ À maîtriser

• Les complexes cycline D/cdk4 puis cycline E/cdk2 inhibent progressivement Rb, activent E2F et favorisent la transition G1/S.

• E2F associé à son partenaire DP active l’expression des gènes nécessaires à la phase S.

Compléments

• La réplication de l’ADN est induite par le complexe cycline E/cdk2.

💡 Astuce mémo

Cycline D/cdk4 → cycline E/cdk2 → Rb inhibée → E2F activé

📖 4. Réplication de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Complexes pré-réplicatifs : Formés par la liaison de protéines à l’ADN et permettant l’initiation de la réplication.

★ À maîtriser

• Les protéines MCM sont des hélicases de l’ADN essentielles à l’initiation de la réplication du génome eucaryote et à la formation des fourches de réplication.

• La réplication commence lorsque ORC et MCM2-7 forment le complexe pré-réplicatif, puis le recrutement de cdc45 permet l’initiation et MCM10 intervient dans l’élongation de la chaîne d’ADN.

Compléments

• Le complexe MCM eucaryote comprend:
  • MCM2-7
  • GINS
  • Sld5
  • Psf1
  • Psf2
  • Psf3

💡 Astuce mémo

ORC → MCM → cdc45 → fourche de réplication

📖 5. Contrôle du fuseau mitotique

📝 Points essentiels

• En phase M, les chromosomes s’alignent grâce aux kinétochores et aux microtubules, puis les chromatides sœurs se séparent après dégradation de la cohésine.

• L’APC activé par cdc20 dégrade la sécurine et la cohésine, ce qui active la séparase et permet la disjonction des chromatides.

💡 Astuce mémo

Alignement → contrôle du fuseau → dégradation de la cohésine → séparation

📖 6. Points de contrôle du cycle

🔑 Notions clés & Définitions

• Point de contrôle du fuseau : Vérifie l’alignement normal des chromosomes avant leur séparation en mitose.

📝 Points essentiels

• Le cycle cellulaire peut être bloqué en G1 en cas de lésion de l’ADN, à la transition S/G2 si l’ADN est non ou mal répliqué, en G2 si l’ADN répliqué est altéré et en M si les chromosomes sont mal alignés.

💡 Astuce mémo

Lésion en G1, ADN incomplètement répliqué en S/G2, ADN altéré en G2, chromosomes mal alignés en M

📖 7. Inhibiteurs du cycle cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Inhibiteurs du cycle cellulaire : Les inhibiteurs des kinases dépendantes des cyclines, ou CKI, bloquent les complexes cycline/cdk et inhibent ainsi la progression du cycle cellulaire.

★ À maîtriser

• Les facteurs de stress ou les mutations activent les inhibiteurs du cycle cellulaire, qui bloquent les complexes cycline/cdk et arrêtent la prolifération.

Compléments

• Les familles de CKI comprennent les inhibiteurs CIP/KIP, notamment p21, p27 et p57, et les inhibiteurs INK4, notamment p15, p16, p18 et p19.

📖 8. p53 et réponses au stress

🔑 Notions clés & Définitions

• p53 : Gardien du génome qui répond au stress cellulaire en favorisant la sénescence, l’apoptose ou l’arrêt du cycle cellulaire.

★ À maîtriser

• En réponse à une cassure de l’ADN, p53 active p21, ce qui arrête le cycle cellulaire et permet la réparation de l’ADN avant une éventuelle reprise du cycle.

📌 Une lésion de l’ADN peut conduire soit à une réparation suivie d’une reprise du cycle, soit à une apoptose si la cellule ne peut pas être maintenue.

Compléments

• p53 active les gènes Puma et Noxa, qui participent à l’apoptose, et peut également induire la sénescence.

💡 Astuce mémo

Stress ou cassure de l’ADN → p53 → arrêt, réparation ou apoptose

📊 Tableaux de synthèse

Voies de contrôle de G1