I LE CYCLE CELLULAIRE

Transcription

1 Christine VOLA IBDML I LE CYCLE CELLULAIRE REGULATION ET SURVEILLANCE

2 Toute cellule étant issue d'une autre cellule (c'est un des éléments de la théorie cellulaire) donne naissance à une autre cellule ou meurt après un temps de vie plus ou moins long. On a pris l'habitude de présenter la vie d'une cellule comme un cycle, ayant comme point de départ sa naissance et comme point d'arrivée une division; les cellules qui n'atteignent pas ce point d'arrivée, qui est un nouveau départ, meurent au cours du cycle. On peut y substituer une représentation plus complexe en "toile" ou réseau.

3

4 II CYCLE CELLULAIRE ET CANCER

5 CYCLE CELLULAIRE ET CANCER CELLULE CANCEREUSE Indépendance vis à vis des signaux de prolifération provenant de l environnement Insensibilité aux signaux antiprolifératifs Résistance à l apoptose Prolifération illimitée (perte de la sénescence) Capacité à induire l angiogénèse Capacité d invasion tissulaire et diffusion métastatique Le cancer est une pathologie multigénique des cellules somatiques

6 OBJECTIFS Ce cours a pour objectif principal: l'acquisition des modes de raisonnement et des méthodologies qui sont les fondements des concepts actuels de cette discipline évolutive. l acquisition des mécanismes nécessaires à une analyse critique des données expérimentales qui sont à la base des modèles et des dogmes de la Biologie Cellulaire actuelle en ce qui concerne la régulation de la croissance, de la division et de la mort cellulaires

7 CYCLE CELLULAIRE Définition et Généralités Systèmes d étude Machinerie: les complexes cdk/cyclines Bases moléculaires des transitions G0, G1, S, G2, M LA VOIE UBIQUITINE/PROTEASOME le complexe SCF et le complexe APC/cyclosome CHECKPOINTS

8 Chez l homme, UN MILLIARD DE CELLULES PAR GRAMME DE TISSU!

9

10

11 Le cycle Cellulaire est la séquence d'événements dans laquelle la cellule duplique son contenu puis se divise en deux Nouvel organisme chez les êtres unicellulaires Maintien de l'intégrité de l'organisme chez les êtres multicellulaires Survie de l'espèce

12 Système de contrôle du cycle cellulaire Réseau complexe de protéines régulatrices Succession d'interrupteurs biochimiques réplication de l'adn duplication des organites ségrégation des chromosomes répliqués division Réponses à des signaux internes externes

13 Le cycle cellulaire est soumis à des mécanismes de régulation très complexes pour éviter une prolifération excessive des cellules.

14 Identification des molécules clés qui régulent le cycle cellulaire chez tous les organismes eucaryotes, incluant les plantes, les levures, les animaux et les humains. Les mécanismes fondamentaux qui régulent le cycle cellulaire sont hautement conservés à travers l'évolution et opèrent de la même manière chez tous les organismes eucaryotes. Systèmes et organismes modèles: Oursin Xenopus (amphibien) Levures : S. pombe et S. cerevisiae Cellules de Mammifères en culture (Cultures cellulaires)

15 LES PHASES DU CYCLE CELLULAIRE Cycle cellulaire = alternance d interphases et de divisions Pendant l Interphase : - Les membranes nucléaires sont évidentes. - Le nucléole est visible. - Les chromosomes ne sont pas sous forme distincte, mais plutôt en filaments. - La réplication de l'adn se fait durant la phase S. - Chaque chromosome se double c'est-à-dire aura deux chromatides. L'entrée en mitose se traduit par: - la condensation des chromosomes - la rupture de la membrane nucléaire - la réorganisation du cytosquelette - la formation du fuseau mitotique

16 Au niveau moléculaire, l interphase est la période pendant laquelle croissance cellulaire et réplication de l ADN s effectuent de manière coordonnée en vue de la division cellulaire. La cellule grossit progressivement pendant toute l interphase. La plupart des cellules double de taille entre leur naissance et leur division en deux cellules filles.

17 Le cycle cellulaire d'une cellule eucaryote à deux chromosomes

18 G0 PHASE

19 Dans un cycle, les quatre phases se succèdent dans un ordre immuable : G1, S, G2 et M. Un exemple de la durée d'un cycle de 24 heures :

20

21

22 Labeling S-phase cells. Mammalian cells proliferating in culture. 3 H thymidine fluorescent anti BrdU antibodies The cells in this scanning electron micrograph are rat fibroblasts. BrdU :analogue de la thymidine

23 Résultats dans culture à prolifération rapide et asynchrone 30 40% des cellules sont en phase S (index de marquage après pulse de BrdU) Calcul du pourcentage de la durée du cycle à partir du pourcentage de cellules marquées de S en G2 de M en G1 de G1 en S

24 Cytomètre de flux Beaucoup de cellules Rapide

25 En phase G2, La cellule contient le double de la quantité d'adn Fluorescence activated cell sorter (FACS).

26