414 B IOLOGIE CELLULAIRE
R ÉSUMÉ
Le cycle cellulaire standard des Eucaryotes est
constitué de deux phases principales : l’interphase
et la division ; la première, en général la plus
longue, correspond à une période de croissance
cellulaire active préparant la division suivante.
Elle est découpée en trois étapes successives : G1, S
et G2 ; la réplication de l’ADN, qui a lieu pendant
le stade S, introduit en effet une discontinuité au
cours de l’interphase.
Le cycle cellulaire est étudié par des méthodes
cytologiques, utilisant ou non les traceurs radioactifs et l’autoradiographie, qui permettent de mettre
en évidence et mesurer la durée de ses différentes
phases, dans des populations de cellules en prolifération, synchrones ou non synchrones. Les techniques de la Biologie Cellulaire et de la Biochimie
(expériences de fusions de cellules à des stades différents du cycle, ou d’injections d’extraits acellulaires) ont démontré l’existence de facteurs
universels stimulant l’entrée en phase S ou M.
L’utilisation de mutants conditionnels, chez la
levure, a permis d’identifier de nombreux gènes
contrôlant le cycle, ce qui a ouvert la voie à la
Biologie Moléculaire. Cette dernière approche a
montré que les mécanismes de contrôle du programme de la division sont basés sur l’existence
d’un oscillateur biologique universel formé de
deux protéines : une CDK, présente en quantité
constante, et une cycline, qui disparaît brutalement après son accumulation progressive.
Plusieurs complexes voisins de ce type se succèdent au cours du cycle et permettent la progression des cellules dans ses différentes étapes, en
assurant une activité de phosphorylation (activatrice ou inhibitrice) des protéines impliquées dans
son déterminisme.
Dans les voies de signalisation, deux catégories de
récepteurs chargés de recevoir et transmettre le
message primaire, sont connues : les récepteurs
cytoplasmiques, qui captent des signaux hydrophobes, et les récepteurs membranaires, qui possèdent un domaine extracellulaire de liaison avec un
ligand hydrosoluble. Quatre types principaux de
récepteurs membranaires existent : 1) ceux couplés
aux protéines G, 2) les récepteurs canaux, 3) les
récepteurs catalytiques à activité tyrosine kinase
et, 4) les récepteurs associés à des protéines à activité tyrosine kinase. Ils transmettent le signal
perçu à des protéines qui leur sont associées (et
qui seront activées ou inhibées), le plus souvent
grâce à des protéines membranaires, spécifiques
des voies de signalisation ; les protéines G hétérotrimériques, ou des protéines reconnaissant des
phosphotyrosines, en sont des exemples classiques.
Les cascades de signalisation enclenchées par la
suite mettent en jeu des messagers secondaires qui
amplifient considérablement le signal initial.
Chez les êtres pluricellulaires, le contrôle de la
prolifération des cellules est d’une importance
capitale pour le maintien de l’homéostasie tissulaire des individus. Il repose sur l’existence d’un
réseau de facteurs de croissance protéiques spécifiques (cytokines), sécrétés par différents types de
cellules, et agissant localement à des concentrations infimes. L’EGF est un facteur mitogène qui
stimule la division cellulaire en mettant en jeu de
multiples phosphorylations en série de protéines
cytoplasmiques (voie des MAP kinases).
Le phénomène d’apoptose, qui consiste en une
mort cellulaire génétiquement contrôlée, est d’une
grande importance chez tous les Animaux et les
Végétaux, aussi bien au cours de leur développement que chez l’adulte. Tous les cancers, qui résultent d’une prolifération anarchique des cellules,
sont la conséquence de dérégulations du fonctionnement du cycle cellulaire ; ils sont en général dus
à des mutations touchant des gènes impliqués
dans son contrôle, conduisant soit à leur hyperactivité, soit à leur inactivation.
R ÉSUMÉ
Le cycle cellulaire standard des Eucaryotes est
constitué de deux phases principales : l’interphase
et la division ; la première, en général la plus
longue, correspond à une période de croissance
cellulaire active préparant la division suivante.
Elle est découpée en trois étapes successives : G1, S
et G2 ; la réplication de l’ADN, qui a lieu pendant
le stade S, introduit en effet une discontinuité au
cours de l’interphase.
Le cycle cellulaire est étudié par des méthodes
cytologiques, utilisant ou non les traceurs radioactifs et l’autoradiographie, qui permettent de mettre
en évidence et mesurer la durée de ses différentes
phases, dans des populations de cellules en prolifération, synchrones ou non synchrones. Les techniques de la Biologie Cellulaire et de la Biochimie
(expériences de fusions de cellules à des stades différents du cycle, ou d’injections d’extraits acellulaires) ont démontré l’existence de facteurs
universels stimulant l’entrée en phase S ou M.
L’utilisation de mutants conditionnels, chez la
levure, a permis d’identifier de nombreux gènes
contrôlant le cycle, ce qui a ouvert la voie à la
Biologie Moléculaire. Cette dernière approche a
montré que les mécanismes de contrôle du programme de la division sont basés sur l’existence
d’un oscillateur biologique universel formé de
deux protéines : une CDK, présente en quantité
constante, et une cycline, qui disparaît brutalement après son accumulation progressive.
Plusieurs complexes voisins de ce type se succèdent au cours du cycle et permettent la progression des cellules dans ses différentes étapes, en
assurant une activité de phosphorylation (activatrice ou inhibitrice) des protéines impliquées dans
son déterminisme.
Dans les voies de signalisation, deux catégories de
récepteurs chargés de recevoir et transmettre le
message primaire, sont connues : les récepteurs
cytoplasmiques, qui captent des signaux hydrophobes, et les récepteurs membranaires, qui possèdent un domaine extracellulaire de liaison avec un
ligand hydrosoluble. Quatre types principaux de
récepteurs membranaires existent : 1) ceux couplés
aux protéines G, 2) les récepteurs canaux, 3) les
récepteurs catalytiques à activité tyrosine kinase
et, 4) les récepteurs associés à des protéines à activité tyrosine kinase. Ils transmettent le signal
perçu à des protéines qui leur sont associées (et
qui seront activées ou inhibées), le plus souvent
grâce à des protéines membranaires, spécifiques
des voies de signalisation ; les protéines G hétérotrimériques, ou des protéines reconnaissant des
phosphotyrosines, en sont des exemples classiques.
Les cascades de signalisation enclenchées par la
suite mettent en jeu des messagers secondaires qui
amplifient considérablement le signal initial.
Chez les êtres pluricellulaires, le contrôle de la
prolifération des cellules est d’une importance
capitale pour le maintien de l’homéostasie tissulaire des individus. Il repose sur l’existence d’un
réseau de facteurs de croissance protéiques spécifiques (cytokines), sécrétés par différents types de
cellules, et agissant localement à des concentrations infimes. L’EGF est un facteur mitogène qui
stimule la division cellulaire en mettant en jeu de
multiples phosphorylations en série de protéines
cytoplasmiques (voie des MAP kinases).
Le phénomène d’apoptose, qui consiste en une
mort cellulaire génétiquement contrôlée, est d’une
grande importance chez tous les Animaux et les
Végétaux, aussi bien au cours de leur développement que chez l’adulte. Tous les cancers, qui résultent d’une prolifération anarchique des cellules,
sont la conséquence de dérégulations du fonctionnement du cycle cellulaire ; ils sont en général dus
à des mutations touchant des gènes impliqués
dans son contrôle, conduisant soit à leur hyperactivité, soit à leur inactivation.