cycle cellulaire

Biologiste

2022

Nous expliquons ce qu'est le cycle cellulaire, ses phases, ses points de contrôle et sa régulation. De plus, son implication dans le développement du cancer.

Le cycle cellulaire comporte trois étapes d'interface et une phase mitotique.

Qu'est-ce que le cycle cellulaire ?

Le cycle cellulaire est l'ensemble ordonné et séquentiel d'événements qui se déroulent dans toutes les cellules en général. Ils impliquent leur croissance et leur reproduction éventuelle en deux cellules "filles". Ce processus est essentiel pour la existence des êtres multicellulaires.

Elle commence par l'apparition d'une cellule jeune et se termine par sa maturation et sa division cellulaire, c'est-à-dire la création de deux nouvelles cellules. Elle est réalisée selon un ensemble de stimuli et de réponses biochimiques interprétés par le noyau cellulaire, qui garantissent la reproduction ordonnée des tissus corporels.

Pour cette raison, les cellules commencent normalement leur cycle cellulaire lorsque les conditions environnementales y sont propices. Cependant, le cycle ne se déroule pas toujours de la même manière, avec des variations cellulaires importantes les animaux Oui des légumes ou procaryotes Oui eucaryotes. Cependant, il se produit dans tous êtres vivants, avec des finalités similaires et des étapes similaires.

Phases du cycle cellulaire

Les étapes du cycle cellulaire sont décrites selon la formule :

  • G1. De l'anglais Gap 1 ou Interval 1
  • S. Synthèse ou Synthèse
  • G2. Écart 2 ou intervalle 2
  • M. M-phase ou Phase M, dont le nom est dû au fait qu'elle comprend le mitose ou méiose, avant division cytoplasmique ou cytokinèse.

Avant de commencer le cycle cellulaire, les cellules sont dites "quiescentes" (ce qui signifie qu'elles choisissent d'être immobiles), et une fois qu'elles ont commencé le cycle cellulaire, elles sont dites "proliférantes" (ce qui signifie qu'elles se multiplient rapidement).

Le cycle cellulaire n'est pas linéaire, mais circulaire, car les jeunes cellules peuvent choisir de répéter le traiter, créant ainsi deux nouveaux chacun, selon les besoins. Et d'une manière générale, les différentes étapes qui le composent s'organisent autour de deux phases distinctes qui sont :

  • L'interface. Cette première phase comprend les stades G1-S-G2, et au cours de ceux-ci il grandit à son niveau adéquat pour commencer le doublement de son matériel génétique, en le copiant complètement selon votre ADN.
    • Stage Gap 1. La cellule se développe physiquement, dupliquant ses organites et les protéines nécessaires aux étapes suivantes.
    • Étape S. Une copie complète de l'ADN de la cellule est synthétisée, ainsi qu'un duplicata du centrosome, ce qui aidera à séparer l'ADN aux étapes ultérieures.
    • Gap étape 2. La cellule devient encore plus grande, génère protéine et de nouveaux organites et se prépare à la mitose, à la division cellulaire.
  • La phase M. La phase mitotique commence lorsque la cellule a déjà dupliqué son matériel génétique et ses organites, prêts à se diviser en deux individus identiques. Le début de la mitose commence par la séparation de l'ADN en deux doubles brins, et les deux nouveaux noyaux cellulaires s'éloignent l'un de l'autre, vers des pôles opposés.

La phase M est divisée en quatre phases distinctes : prophase, métaphase, anaphase, télophase.

Ainsi, lorsque débute la cytokinèse, qui est la préparation à la séparation définitive des deux nouvelles cellules, chaque noyau est laissé séparément. Une barrière commence à être générée entre les deux cellules, qui feront plus tard partie de la cellule elle-même. membrane plasmatique, et enfin la séparation physique se produit.

Régulation du cycle cellulaire

Le cycle cellulaire doit se dérouler dans des conditions très spécifiques, qui méritent des instances de contrôle et de régulation très spécifiques. Donc sans consignes précises, non seulement tout le cycle ne démarre pas, mais il n'y aura pas de passage d'une étape à la suivante.

En premier lieu, le contrôle est exercé par le gènes tout seul code génétique de la cellule. Il y a les instructions pour fabriquer ou modifier des protéines pour déclencher chaque étape du cycle. L'ensemble des enzymes qui activent, facilitent ou terminent chaque phase sont les cyclines et les kinases dépendantes des cyclines.

Points de contrôle du cycle cellulaire

La protéine p53 répare l'ADN au cours du cycle cellulaire.

Il existe, en particulier pendant la mitose, une série de points de contrôle du cycle cellulaire, où le processus est surveillé et où il est garanti qu'aucune erreur n'a été commise. Ce sont des voies de vérification d'existence transitoires, c'est-à-dire qu'une fois qu'elles ont rempli leur fonction et vérifié que le processus se poursuit sans échecs, elles disparaissent.

De plus, si le problème, après une période de temps, n'a pas été résolu de manière satisfaisante, ces points de contrôle préparent la cellule à commencer l'autodestruction ou apoptose.

Les points de contrôle pendant la mitose sont :

  • A la fin du stade G1 et avant le S. C'est le point de contrôle de l'ADN non répliqué, qui inhibe le gène Cdc25, qui à son tour active la Cycline A/B Cdk1. Ainsi, il empêche le cycle de continuer.
  • Avant l'anaphase en mitose. C'est un point de contrôle qui garantit la séparation des chromosomes, et fonctionne en activant la protéine Mad2 qui empêche la dégradation de la ségurine, jusqu'à ce que les conditions soient appropriées.
  • Points de contrôle des dommages à l'ADN en G1, S ou G2. En cas de dommages cellulaires, notamment au niveau du matériel génétique, la protéine p53 sera activée, ce qui permet la réparation de l'ADN. En cas d'échec, les processus d'apoptose sont immédiatement activés.

Importance du cycle cellulaire

Le cycle cellulaire est le cycle fondamental de reproduction des cellules, qui permet la croissance des organismes multicellulaires et la réparation des tissus. De plus, elle provoque la prolifération nécessaire pour, par exemple, générer la masse cellulaire critique pour former les embryons des futurs nouveaux individus de l'espèce.

C'est un processus qui est effectué en permanence. Il est codé dans notre ADN lui-même, c'est donc l'un des cycles fondamentaux et originaux de la vie des cellules eucaryotes.

Cancer et cycle cellulaire

Comme on le sait, le cancer est une maladie dans laquelle certaines cellules de certains tissus initient une reproduction anormale et imparable de cellules dysfonctionnelles. Ce processus, qui peut entraîner la mort s'il n'est pas stoppé à temps, n'est pas interrompu par le processus naturel d'apoptose cellulaire, nécessitant ainsi une intervention médicale.

De nombreux spécialistes suggèrent que l'initiation du processus cancérigène se trouve dans certains gènes régulateurs du cycle cellulaire qui ne fonctionnent pas bien ou ont été endommagés, soumettant le processus à un manque de contrôle qui à son tour génère d'autres échecs et aboutit à la formation d'une tumeur. Ces gènes sont connus sous le nom d'oncogènes et leurs précurseurs sous le nom de protoncogènes.

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