tuellement le déroulement du cycle au niveau de
«points critiques» situés en particulier juste avant
les deux transitions mentionnées plus haut. Dès
qu’un point de restriction est franchi, le programme interne se déroule sans interruption
jusqu’au suivant. Le système de contrôle du cycle
est basé sur un dispositif biochimique complexe
mettant en jeu deux protéines clefs et une multitude de protéines régulatrices. Nous verrons comment les décisions sont prises par la cellule, quelle
est la nature des signaux qu’elle reçoit de l’extérieur ou qu’elle perçoit de l’intérieur, et comment
elle contrôle sa prolifération.
1.2.1. D ONNÉES DE LA BIOLOGIE CELLULAIRE
ET DE LA BIOCHIMIE
Pendant longtemps, les approches biochimiques
directes ont été inopérantes car même les techniques d’électrophorèse les plus puissantes ne permettent pas de voir de différences significatives
entre les collections de protéines de cellules en
phase G1 ou en phase S, par exemple. Seuls des
tests biologiques ont permis de mettre en évidence,
puis d’identifier, des facteurs de régulation présents à certaines phases du cycle et ayant des rôles
bien précis dans son contrôle ; deux types d’expériences classiques doivent être décrites à ce sujet.
• Expériences de fusions cellulaires
Nous avons vu, dans le chapitre 3, qu’il est possible de faire fusionner des cellules animales entreelles ; la mise en commun des cytoplasmes de
cellules qui sont à des stades variés du cycle cellulaire est en effet un moyen de savoir si une cellule
donnée contient un facteur de stimulation ou
d’inhibition d’une étape précise du cycle. Les
résultats de ces expériences sont montrés dans la
figure 13.4 ; ils prouvent qu’il existe, dans les cellules en phase S, un composé qui déclenche prématurément la synthèse de l’ADN dans les cellules
en G1, mais pas en G2 ; ce facteur d’entrée dans la
13. C ONTRÔLE DU CYCLE CELLULAIRE CHEZ LES EUCARYOTES. U NE XEMPLE DE SIGNALISATION CELLULAIRE 401
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Figure 13.4
Mise en évidence de facteurs cytoplasmiques contrôlant le cycle cellulaire
(a) Expériences de fusions de cellules de Mammifères, permettant de montrer l’existence de facteurs activateurs ou de
facteurs inhibiteurs. (b) Expériences d’injections dans des ovocytes d’Amphibiens : l’injection de cytoplasme d’une
cellule en phase M fait passer un ovocyte du stade G2 au stade M.
cellules fusionnées
induction de la maturation
par la progestérone
hétérocaryons
cellule en
G1, Sou G2
cellule en G1
cellule en G2
ovocytes bloqués
en phase G2
ovocytes entraînés
en phase M
cellule en S
cellule en S
cellule en
mitose
injection de
cytoplasme
injection
M
S
S
S
G2
M
Les noyaux en phase M ou S contiennent des facteurs
activateurs de ces deux phases.
a
b
«points critiques» situés en particulier juste avant
les deux transitions mentionnées plus haut. Dès
qu’un point de restriction est franchi, le programme interne se déroule sans interruption
jusqu’au suivant. Le système de contrôle du cycle
est basé sur un dispositif biochimique complexe
mettant en jeu deux protéines clefs et une multitude de protéines régulatrices. Nous verrons comment les décisions sont prises par la cellule, quelle
est la nature des signaux qu’elle reçoit de l’extérieur ou qu’elle perçoit de l’intérieur, et comment
elle contrôle sa prolifération.
1.2.1. D ONNÉES DE LA BIOLOGIE CELLULAIRE
ET DE LA BIOCHIMIE
Pendant longtemps, les approches biochimiques
directes ont été inopérantes car même les techniques d’électrophorèse les plus puissantes ne permettent pas de voir de différences significatives
entre les collections de protéines de cellules en
phase G1 ou en phase S, par exemple. Seuls des
tests biologiques ont permis de mettre en évidence,
puis d’identifier, des facteurs de régulation présents à certaines phases du cycle et ayant des rôles
bien précis dans son contrôle ; deux types d’expériences classiques doivent être décrites à ce sujet.
• Expériences de fusions cellulaires
Nous avons vu, dans le chapitre 3, qu’il est possible de faire fusionner des cellules animales entreelles ; la mise en commun des cytoplasmes de
cellules qui sont à des stades variés du cycle cellulaire est en effet un moyen de savoir si une cellule
donnée contient un facteur de stimulation ou
d’inhibition d’une étape précise du cycle. Les
résultats de ces expériences sont montrés dans la
figure 13.4 ; ils prouvent qu’il existe, dans les cellules en phase S, un composé qui déclenche prématurément la synthèse de l’ADN dans les cellules
en G1, mais pas en G2 ; ce facteur d’entrée dans la
13. C ONTRÔLE DU CYCLE CELLULAIRE CHEZ LES EUCARYOTES. U NE XEMPLE DE SIGNALISATION CELLULAIRE 401
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Figure 13.4
Mise en évidence de facteurs cytoplasmiques contrôlant le cycle cellulaire
(a) Expériences de fusions de cellules de Mammifères, permettant de montrer l’existence de facteurs activateurs ou de
facteurs inhibiteurs. (b) Expériences d’injections dans des ovocytes d’Amphibiens : l’injection de cytoplasme d’une
cellule en phase M fait passer un ovocyte du stade G2 au stade M.
cellules fusionnées
induction de la maturation
par la progestérone
hétérocaryons
cellule en
G1, Sou G2
cellule en G1
cellule en G2
ovocytes bloqués
en phase G2
ovocytes entraînés
en phase M
cellule en S
cellule en S
cellule en
mitose
injection de
cytoplasme
injection
M
S
S
S
G2
M
Les noyaux en phase M ou S contiennent des facteurs
activateurs de ces deux phases.
a
b