Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Les points de contrôle » ?

Définition 10.4 Biologie universitaire — 3e année · Chapitre 10 — Contrôle du cycle cellulaire et mort cellulaire programmée

Un point de contrôle est un dispositif qui arrête le cycle à une transition jusqu’à ce qu’une condition soit remplie, en agissant sur le moteur — en inhibant une CDK ou une ubiquitine-ligase. Trois comptent plus que les autres. Le point de restriction de la fin de G1 (le Start chez la levure) : la cellule ne continue que si les facteurs de croissance, les nutriments et la taille le permettent ; au-delà, le cycle s’achève sans eux. Le point de contrôle G2/M : un ADN lésé ou non répliqué, signalé par les kinases ATM/ATR du Chapitre 3, maintient Cdc25 inhibée et donc Cdk1 phosphorylée et inactive. Le point de contrôle de l’assemblage du fuseau : un seul kinétochore non attaché aux microtubules produit un inhibiteur diffusible (Mad2 lié à Cdc20) qui maintient l’APC/C éteint, de sorte que l’anaphase attend le dernier chromosome. Un quatrième contrôle ne comporte aucune attente mais est tout aussi strict : l’autorisation de réplication. Les origines ne sont chargées de l’hélicase MCM qu’en G1, quand l’activité CDK est faible, et les facteurs de chargement sont détruits ou inhibés dès que la phase S commence, de sorte que chaque origine démarre une fois et une seule par cycle — la raison pour laquelle un noyau G2 des fusions de Rao et Johnson ne pouvait pas être amené à se répliquer.

À gauche : une cellule en métaphase — les microtubules du fuseau (vert) issus des deux pôles (rouge), les chromosomes (bleu) alignés sur la plaque, l’instant où le point de contrôle du fuseau décide. À droite : la levure bourgeonnante, type sauvage avec des bourgeons de toutes tailles (à gauche) et un mutant cdc où chaque cellule s’est arrêtée au même stade, chacune avec un bourgeon de même taille (à droite). À gauche : une cellule en métaphase — les microtubules du fuseau (vert) issus des deux pôles (rouge), les chromosomes (bleu) alignés sur la plaque, l’instant où le point de contrôle du fuseau décide. À droite : la levure bourgeonnante, type sauvage avec des bourgeons de toutes tailles (à gauche) et un mutant cdc où chaque cellule s’est arrêtée au même stade, chacune avec un bourgeon de même taille (à droite).
À gauche : une cellule en métaphase — les microtubules du fuseau (vert) issus des deux pôles (rouge), les chromosomes (bleu) alignés sur la plaque, l’instant où le point de contrôle du fuseau décide. À droite : la levure bourgeonnante, type sauvage avec des bourgeons de toutes tailles (à gauche) et un mutant cdc où chaque cellule s’est arrêtée au même stade, chacune avec un bourgeon de même taille (à droite).

Exemples

Exemple 10.3 (Pourquoi l’œuf de grenouille est une horloge)

Un œuf de grenouille fécondé se divise douze fois en six heures, sans croissance, sans transcription et sans points de contrôle, à intervalles de 30min30\,\mathrm{min} : c’est l’oscillateur du théorème tournant à nu, et un extrait de son cytoplasme dans un tube à essai continue de cycler, la cycline montant et redescendant, sans rien à diviser. Ajouter une cycline B non dégradable bloque l’extrait en mitose, puisque CC ne peut jamais tomber sous C1C_{1} ; bloquer la synthèse de cycline le bloque en interphase. Dans une cellule somatique, le même moteur est enveloppé dans les contrôles de la section suivante, qui le retiennent aux seuils jusqu’à ce que les conditions soient remplies, de sorte que la période devient un jour plutôt qu’une demi-heure et peut s’allonger indéfiniment.

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