Cell cycle checkpointCell cycle checkpoints are control mechanisms in the eukaryotic cell cycle which ensure its proper progression. Each checkpoint serves as a potential termination point along the cell cycle, during which the conditions of the cell are assessed, with progression through the various phases of the cell cycle occurring only when favorable conditions are met. There are many checkpoints in the cell cycle, but the three major ones are: the G1 checkpoint, also known as the Start or restriction checkpoint or Major Checkpoint; the G2/M checkpoint; and the metaphase-to-anaphase transition, also known as the spindle checkpoint.
Cycle cellulairevignette|335x335px|Cycle cellulaire d'une cellule eucaryote (car présence de la mitose) Le cycle cellulaire est l'ensemble des étapes qui constituent et délimitent la vie d'une cellule. Ce cycle est composé de plusieurs phases de croissance dans lesquelles la cellule grossit et duplique son matériel génétique (interphase) et d'une phase où celle-ci se divise (mitose) pour donner naissance à deux cellules filles identiques (dans le cas de la mitose). Les cellules filles reproduiront ce cycle, et ainsi de suite.
G2 phaseDISPLAYTITLE:G2 phase G2 phase, Gap 2 phase, or Growth 2 phase, is the third subphase of interphase in the cell cycle directly preceding mitosis. It follows the successful completion of S phase, during which the cell’s DNA is replicated. G2 phase ends with the onset of prophase, the first phase of mitosis in which the cell’s chromatin condenses into chromosomes. G2 phase is a period of rapid cell growth and protein synthesis during which the cell prepares itself for mitosis.
Mitosedroite|vignette|350px|La mitose est la formation de deux cellules filles identiques génétiquement à la cellule mère. La mitose, du grec mitos qui signifie « filament » (référence à l'aspect des chromosomes en microscopie), est la division cellulaire des eucaryotes par laquelle une cellule mère se transforme en deux cellules filles qui lui sont génétiquement identiques. Les mécanismes de la mitose sont très semblables chez la plupart des eucaryotes, avec seulement quelques variations mineures.
G1 phaseDISPLAYTITLE:G1 phase The G1 phase, gap 1 phase, or growth 1 phase, is the first of four phases of the cell cycle that takes place in eukaryotic cell division. In this part of interphase, the cell synthesizes mRNA and proteins in preparation for subsequent steps leading to mitosis. G1 phase ends when the cell moves into the S phase of interphase. Around 30 to 40 percent of cell cycle time is spent in the G1 phase.
S phaseS phase (Synthesis Phase) is the phase of the cell cycle in which DNA is replicated, occurring between G1 phase and G2 phase. Since accurate duplication of the genome is critical to successful cell division, the processes that occur during S-phase are tightly regulated and widely conserved. G1/S transition Entry into S-phase is controlled by the G1 restriction point (R), which commits cells to the remainder of the cell-cycle if there is adequate nutrients and growth signaling.
Cell growthCell growth refers to an increase in the total mass of a cell, including both cytoplasmic, nuclear and organelle volume. Cell growth occurs when the overall rate of cellular biosynthesis (production of biomolecules or anabolism) is greater than the overall rate of cellular degradation (the destruction of biomolecules via the proteasome, lysosome or autophagy, or catabolism). Cell growth is not to be confused with cell division or the cell cycle, which are distinct processes that can occur alongside cell growth during the process of cell proliferation, where a cell, known as the mother cell, grows and divides to produce two daughter cells.
G0 phaseDISPLAYTITLE:G0 phase The G0 phase describes a cellular state outside of the replicative cell cycle. Classically, cells were thought to enter G0 primarily due to environmental factors, like nutrient deprivation, that limited the resources necessary for proliferation. Thus it was thought of as a resting phase. G0 is now known to take different forms and occur for multiple reasons. For example, most adult neuronal cells, among the most metabolically active cells in the body, are fully differentiated and reside in a terminal G0 phase.
Wee1Wee1 est une protéine nucléaire de la famille Serine/thréonine kinase dont le substrat est la cycline M-CDK. Elle a un rôle dans la division cellulaire par l'intermédiaire de l'horloge circadienne, celle ci étant un système qui permet la régulation de nombreux processus biologiques vitaux. L’altération de cette horloge est liée à de nombreuses conditions pathologiques telles que le cancer, ce qui suggère l’importance d’une régulation circadienne du cycle de division cellulaire.
CytodiérèseLa cytodiérèse est la division de la cellule lors de la division cellulaire (mitose ou méiose) ou, plus particulièrement, de la télophase (télophase 2 lors de la méiose) . Elle permet d'obtenir, à partir d'une cellule mère, deux cellules filles identiques. Cela peut aussi s'appliquer sur des cellules animales ou végétales. La cytodiérèse est autrement appelée le partage du cytoplasme La caryocinèse est le phénomène de séparation du noyau d'une cellule en deux parties distinctes (la mitose, qui est une division cellulaire sans rapport avec la fécondation, dite asexuée).
Kinase380px|vignette|Schéma de fonctionnement des kinases Les kinases, (catalyseurs de la phosphorolyse), sont des enzymes du groupe des transférases catalysant les réactions de phosphorylation par l'ajout d'un ion phosphate à une molécule cible à partir de l'ATP. La molécule cible, appelée le substrat, peut être une protéine, un lipide, un sucre ou encore une kinase. Les kinases sont plus ou moins spécifiques et sont régulées par des combinaisons de seconds messagers.
Schizosaccharomyces pombeSchizosaccharomyces pombe appartient à la classe des champignons ascomycètes. Il s'agit d'une une espèce de levure particulière, aussi appelée « levure à fission », qui présente la particularité de se reproduire en se divisant, à partir de la cellule mère, en deux cellules filles de taille identique. Elle est utilisée comme un organisme modèle en biologie cellulaire et moléculaire qui permet de comprendre des organismes plus complexes. Elle est partiellement domestiquée, notamment pour faire des bières (pombe signifie bière en Swahili).
Aurora kinase AAurora kinase A also known as serine/threonine-protein kinase 6 is an enzyme that in humans is encoded by the AURKA gene. Aurora A is a member of a family of mitotic serine/threonine kinases. It is implicated with important processes during mitosis and meiosis whose proper function is integral for healthy cell proliferation. Aurora A is activated by one or more phosphorylations and its activity peaks during the G2 phase to M phase transition in the cell cycle. The aurora kinases were first identified in 1990 during a cDNA screen of Xenopus eggs.
MAP kinasesLes Mitogen-activated protein kinases (MAPK) (ou tout simplement, MAP kinases) sont un ensemble de protéines kinases nécessaires à l'induction de la mitose dans les cellules eucaryotes. Elles appartiennent au groupe des kinases CMGC (incluant les kinases CDK, MAPK, GSK3 et CLK). Les MAP-K sont impliquées dans un certain nombre d'évènements de la vie de la cellule, comme la mitose, mais aussi très liées à des phénomènes apoptotiques, à la différenciation ou encore à la survie cellulaire.
Kinase dépendante des cyclinesvignette|350px|Schéma du cycle cellulaire. Cercle extérieur: I=Interphase, M=Mitose; cercle intérieur: M=Mitose et cytocinèse; G1=Phase G1; S=Phase S; G2=Phase G2. La durée de la mitose par rapport aux autres phases du cycle cellulaire est exagérée dans ce diagramme Les kinases dépendantes des cyclines (en anglais, cyclin-dependent kinase ou CDK) sont une famille de protéines kinases qui jouent un rôle majeur dans la régulation du cycle cellulaire.
Protéine kinaseLes kinases de protéine ou protéine-kinases (de l'anglais protein kinase) sont des enzymes qui catalysent le transfert d'un groupe phosphate de l'adénosine triphosphate (ATP) sur l'hydroxyle (groupe –OH) des chaînes latérales des acides aminés ayant une fonction alcool : sérine, thréonine et tyrosine. Protéine–OH + ATP → protéine–O-PO32− + ADP Les protéine-kinases sont impliquées dans la régulation de l'activité des protéines cibles. Certaines protéine-kinases ont besoin de l'activation d'une cycline pour être fonctionnelles, on les appelle kinases cyclines-dépendantes (Cdk).
Fuseau mitotiquevignette|480x480px|Fuseau mitotique à la métaphase, on retrouve les 2 centrosomes, les divers types de microtubules et les différents moteurs protéiques.Le fuseau mitotique, ou appareil mitotique achromatique, est un système mis en place par les cellules eucaryotes pour permettre la migration des chromatides lors de la division cellulaire dès le stade de la prophase. Il est constitué de microtubules et de protéines associées et forme un véritable fuseau entre les pôles opposés d’une cellule.
TélophaseLa télophase (du grec telos signifiant « fin ») est la cinquième phase (ou la quatrième, si l'on ne compte pas la prométaphase) de la mitose. La cytodiérèse a lieu durant cette étape de la mitose. Elle se déroule deux fois durant la méiose. Durant cette phase : les chromosomes dépourvus de microtubules kinétochoriens se décondensent; les microtubules polaires arrêtent leur élongation; l'enveloppe nucléaire se reforme dans le but de créer deux futurs noyaux; La dernière phase de la télophase se nomme la cytodiérèse.
Protéine du rétinoblastomeLa protéine du rétinoblastome (pRB) est une protéine de séquestration qui exerce un contrôle négatif du cycle cellulaire. Cette fonction est essentielle dans les organismes pluricellulaires pour éviter la formation de tumeurs malignes qui mettraient en péril l’organisme, ce qui permet de qualifier cette protéine de « suppresseur de tumeur ». Son nom vient de son étroite collaboration dans un cancer ophtalmologique pédiatrique : le rétinoblastome.
Cyclin-dependent kinase 1Cyclin-dependent kinase 1 also known as CDK1 or cell division cycle protein 2 homolog is a highly conserved protein that functions as a serine/threonine protein kinase, and is a key player in cell cycle regulation. It has been highly studied in the budding yeast S. cerevisiae, and the fission yeast S. pombe, where it is encoded by genes cdc28 and cdc2, respectively. With its cyclin partners, Cdk1 forms complexes that phosphorylate a variety of target substrates (over 75 have been identified in budding yeast); phosphorylation of these proteins leads to cell cycle progression.
