Cours : Le cycle cellulaire

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Introduction

Une cellule se reproduit selon une séquence ordonnée d'événements pendant lesquels elle duplique son contenu puis se divise en deux cellules filles équivalentes. Chez les organismes unicellulaires, chaque division produit un nouvel individu. Chez les espèces pluricellulaires, la division cellulaire est nécessaire à la formation de l’organisme, à sa croissance et au renouvellement de ses cellules perdues par mort naturelle ou programmée. Un être humain doit fabriquer des millions de nouvelles cellules par seconde ! Ce cycle de duplication et de division est appelé cycle cellulaire. Chez l'embryon, les cellules se divisent rapidement. Chez l'adulte :

  • certaines cellules ne se divisent pas/plus (les neurones, les polynucléaires ou les ostéoclastes...). Elles ont perdues définitivement le potentiel de se diviser. Ce sont des cellules postmitotiques.
    • elles sont destinées à mourir un jour
    • elles ne reviendront jamais dans le cycle cellulaire.
  • d'autres se divisent, elles sont dites intermitotiques :
    • rapidement : les cellules de l'épithélium intestinal (2x/jour)
    • ou moins vite : les cellules hépatiques (moins d'une fois par an).

A) Les étapes du cycle cellulaire

1) Interphase et mitose

L’étude de la synthèse de protéines au cours du cycle cellulaire montre que cette synthèse a lieu tout le long du cycle. Les événements décisifs du cycle cellulaire sont donc contrôlés sur un fond de croissance continue. Le cycle est néanmoins divisé en 4 phases, la phase de synthèse de l’ADN (ou phase S) et celle de la répartition du matériel génétique dans les 2 cellules filles (ou phase M, la mitose) sont séparées par les phases de croissance G1 et G2 qui préparent respectivement la cellule à entrée en S et M

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Le cycle cellulaire est divisé en 4 phases : S, M, G1 et G2

L'interphase correspond aux phases G1, S et G2. M représente la mitose. La durée du cycle cellulaire est très variable. De moins d'une heure chez l'embryon à plusieurs mois chez l'adulte. C'est surtout au dépend de la phase G1 que cette durée varie.

2) Détermination de la durée des phases

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L’ADN est coloré par un fluorochrome spécifique qui passe à travers les membranes des cellules et s’intercale entre les bases nucléotidiques. Le cytomètre de flux trie les cellules en fonction du signal de fluorescence qu’elles renvoient. Plus la cellule est riche en ADN (phase G2) plus elle fluoresce. Le signal est enregistré et retracé sous différentes formes par exemple par le graphe du nombre de cellules en fonction de la quantité d’ADN

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Nombre de cellules en fonction de la quantité d’ADN :

  • Pic 1 : débris de cellules
  • Pic 2 : cellules en G1
  • Pic 3 : cellules en G2
  • Entre les pics 2 et 3 : cellules en phase S de contenu d’ADN variable en fonction de l’avancement de la synthèse d’ADN

Le pic 1 est le plus élevé, la culture présente donc majoritairement des cellules en phase G1. On en déduit que cette phase est la plus longue. Pour une culture de cellules asynchrones, le nombre de cellules dans une phase est proportionnel à la durée de cette phase

B) L'interphase

La période entre deux phases M s'appelle l'interphase pendant laquelle la cellule grandit en taille. L'interphase comprend 3 phases :

  • La phase G1 (pour Gap1, ou intervalle) située entre la fin de la phase M et le début de la phase S.
  • La phase S qui correspond à la réplication de l'ADN qui est un prérequis indispensable à la division. La phase S est encadrée par deux phases G1 et G2
  • La phase G2 entre la fin de la phase S et le début de la phase M.

Pendant les phases G1 et G2 la cellule croit et duplique ses organites. L'interphase représente généralement 90% de la durée totale du cycle.

1) La phase G1 ( = Gap 1 )

La quantité d'ADN reste stable (2n = 46 molécules d'ADN). La taille de la cellule augmente jusqu'à une taille critique (entrée possible en phase S). Sa durée est variable. Certaines cellules peuvent entrer dans un état quiescent : G0 (lorsque G1 est très longue) mais pouvant s'engager dans le cycle si elles reçoivent des signaux de division (ex : cellules souches hématopoïétiques)


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Florent


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Commentaires
  • Femme
    user1994
    le 08 Mar
    I appreciate all these information
  • Femme
    Matou02
    le 01 Mar
    Merci pour ce cours super bien expliquer
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