Le cycle de vie de la cellule est appelé cycle cellulaire. Il s'agit d'une série d'événements survenus entre la naissance de la cellule et sa division en de nouvelles cellules filles. Pour se diviser, une cellule doit accomplir plusieurs tâches. Les deux cibles les plus importantes sont la réplication de l'ADN et la synthèse des protéines. Ces deux cibles sont complétées par une série d'événements séquentiels trouvés dans le cycle cellulaire. Le cycle cellulaire eucaryote est composé de trois périodes séquentielles appelées interphase, phase mitotique et cytokinèse.

Cet article explique,

1. Qu'est-ce que l'interphase 2. Comment l'interphase prépare-t-elle une cellule à se diviser - G₁ phase – S phase – G₂ phase – G₀ phase

Qu'est-ce que l'interphase

L'interphase est la première phase du cycle cellulaire, où la cellule se prépare à la prochaine division nucléaire. Il se compose de trois phases, qui sont appelées G₁ phase, phase S et phase G₂ phase. g₀ phase est une autre phase spéciale où la cellule se repose avant d'entrer dans le cycle cellulaire se trouve. Pendant G₁ phase, la cellule synthétise plus de ribosomes et de protéines afin de croître à sa taille appropriée. Pendant la phase S, l'ADN est répliqué et les protéines qui emballent l'ADN sont synthétisées avec davantage de matériel de membrane cellulaire. Pendant G₂ phase, les organites se divisent. La cellule peut également entrer G₀ phase alors qu'il est dans son G₁ phase. Généralement, une cellule qui entre dans G₀ serait soit mûri dans une fonction spéciale, soit ne réintégrerait plus le cycle cellulaire. Une cellule dans son interphase est représentée sur la figure 1.

Figure 1: Une cellule d'interphase

Comment l'interphase prépare-t-elle une cellule à se diviser

Dans la section suivante, nous examinerons comment l'interphase prépare une cellule à se diviser en analysant les différentes phases de l'interphase.

g₁ phase

g₁ phase est la première phase d'intervalle de l'interphase. Au cours de la G₁ phase, la cellule synthétise des protéines afin d'augmenter la taille de la cellule. La concentration de protéines dans une cellule à G₁ phase est estimée à environ 100 mg/mL. Les ribosomes sont considérés comme des machines moléculaires qui synthétisent des protéines dans la cellule. Le nombre de ribosomes dans la cellule est également augmenté au cours de la G₁ phase. Une cellule n'entre dans sa phase S que lorsqu'elle est composée de suffisamment de ribosomes pour synthétiser les protéines d'encapsidation de l'ADN nécessaires pendant la phase S. Au cours de la fin G₁ phase, les mitochondries sont fusionnées, formant un réseau mitochondrial afin de produire efficacement de l'énergie pour la cellule. Le mécanisme de synthèse des protéines est illustré à la figure 2.

Figure 2: Synthèse des protéines

Un G₁ cellule de phase est préparé par le G₁ complexe cycline-CDK pour entrer dans la phase S en favorisant l'expression de facteurs de transcription qui favorisent les cyclines en phase S. g₁ Le complexe cycline-CDK dégrade également les inhibiteurs de la phase S. Le moment du G₁ phase est régulée par la cycline D-CDK4/6, qui est activée par G₁ complexe cycline-CDK. Le complexe cycline E-CDK2 pousse la cellule de G₁ à la phase S (G₁/S transition). La cycline A-CDK2 inhibe la réplication de l'ADN de la phase S en désassemblant le complexe de réplication lorsque la cellule est en G₁ phase. D'autre part, par le G₁/S, la présence de suffisamment de matières premières ainsi que des ribosomes pour la réplication de l'ADN en phase S est vérifiée. Le passage de G₁/S est l'étape limitante du cycle cellulaire qui est connue sous le nom de point de restriction.

phase S

La phase de synthèse au cours de laquelle a lieu la réplication de l'ADN de la cellule est appelée phase S. Étant donné que l'ADN est emballé dans le noyau par des protéines, ces protéines d'emballage sont également synthétisées pendant la phase S de manière liée. Les protéines d'emballage sont des histones. Pendant la phase S, la cellule produit un grand nombre de phospholipides. Les phospholipides sont impliqués dans la synthèse de la membrane cellulaire ainsi que la membrane des organites. La quantité de phospholipide est doublée pendant la phase S afin d'obtenir deux cellules filles, qui sont entourées de membranes. Le mécanisme de réplication de l' ADN est illustré à la figure 3.

Figure 3: Réplication de l'ADN

Un grand pool de cycline A-CDK2 active l'apparition de G₂ phase en terminant la phase S en régulant la synchronisation de la phase S.

g₂ phase

La deuxième phase de l'interphase est G₂ phase, où la réplication des organites se produit dans la cellule. Cell permet la synthèse des protéines au cours de la G₂ phase. Une cellule au G₂ phase se compose de deux fois la quantité d'ADN que dans G₁ phase. g₂ phase garantit que l'ADN est intact sans aucune rupture ni entaille. La cycline B-CDK2 pousse G₂ phase à la phase M (G₂/M transition). Le G₂La transition /M est le point de contrôle final avant que la cellule n'entre en mitose. La réplication simultanée de l'ADN dans un embryon en croissance est vérifiée par G₂/M checkpoint, obtenant une distribution cellulaire symétrique dans l'embryon.

g₀ phase

g₀ la phase peut survenir juste après la mitose ou juste avant G₁ phase. Un G₁ la cellule de phase peut également entrer dans G₀ phase. L'entrée en G₀ phase est considérée comme sortant du cycle cellulaire. Cela signifie, G₀ phase est la phase de repos, et la cellule quitte le cycle cellulaire et arrête sa division. Certaines des cellules, qui entrent dans le G₀ phase sont différenciées en cellules hautement spécialisées. Les cellules différenciées en phase terminale n'entrent plus jamais dans le cycle cellulaire. Certaines cellules comme les neurones restent dormantes en permanence. Cependant, certaines cellules peuvent quitter G₀ phase et ré-entrer G₁ phase, permettant la division cellulaire. Les cellules comme les cellules rénales, hépatiques et gastriques restent de manière semi-permanente au niveau du G₀ phase. Certaines cellules comme les cellules épithéliales n'entrent jamais dans le G₀ phase. Un aperçu des phases du cycle cellulaire eucaryote est illustré à la figure 4.

Figure 4: Phase du cycle cellulaire chez les eucaryotes

Après l'achèvement réussi de l'interphase, une cellule entrera dans sa phase de division mitotique, afin de subir la division nucléaire. La division nucléaire est suivie de la cytokinèse, qui est la division cytoplasmique, résultant en deux cellules filles génétiquement et fonctionnellement identiques à leur cellule mère.

Conclusion

L'interphase est la période du cycle cellulaire qui prépare la cellule à se diviser en ménageant l'espace au noyau et aux organites. L'espace est fourni en agrandissant la cellule. Par conséquent, la cellule est capable de fonctionner et de se diviser plus tard par elle-même. Trois phases peuvent être identifiées dans l'interphase: G₁ phase, phase S et phase G₂ phase. Pendant G₁ phase, la cellule absorbe les nutriments nécessaires dans la cellule et augmente le nombre de ribosomes à l'intérieur de la cellule. Par conséquent, la synthèse des protéines est induite au cours de la G₁ phase. La cellule réplique son matériel génétique afin de maintenir une ploïdie uniforme tout au long de sa descendance. Le nombre de ribosomes est également augmenté afin de synthétiser les histones nécessaires à l'encapsidation de l'ADN nouvellement répliqué. Pendant G₂ phase, la cellule augmente le nombre d'organites ou double simplement le nombre d'organites, ce qui est nécessaire à sa division en deux nouvelles cellules. La nature séquentielle de chaque phase et le résultat final de l'interphase sont régulés par les cyclines-CDk et les points de contrôle à chaque phase.

Le taux métabolique de la cellule est également élevé tout au long de l'interphase. Après l'achèvement réussi de l'interphase, la cellule entre dans sa phase mitotique où la division nucléaire de la cellule a lieu. La division nucléaire est suivie d'une cytokinèse. Après l'achèvement de la division cellulaire, le résultat final est les deux cellules filles qui sont génétiquement et métaboliquement identiques à la cellule mère.

Référence:1. Nguyen D.H., Groupe Leaf. « Que se passe-t-il dans l'interphase du cycle cellulaire ? »

Courtoisie d'image: 1. "Schinterphase" par Ymai supposé (basé sur des revendications de droit d'auteur) - Propre travail supposé (basé sur des revendications de droit d'auteur)., (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia2. "Protéine synthèse" de Mayera sur Wikipédia en anglais (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia3. "Réplication de l'ADN 0323" par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia4. «Cycle de réplication eucaryote» Par Boumphreyfr - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia