LA REGULATION DU CYCLE CELLULAIRE

Marie-Claude Lebart, Jean Mariani
Gilles Furelaud

Chapitre 9 - Le point de surveillance G1 / S
de G1 à la suite du cycle		Conclusion

L’activation des Cycline A et E / Cdk 2 permet l’entrée en phase S. Avant cette activation, lorsque la cellule est encore en G1, des cassures des brins d’ADN peuvent se produire accidentellement ou sous l’effet d’un traitement. Cet événement engendre alors l’arrêt du cycle en phase G1, par activation du point de surveillance G1/S : la cellule fait en sorte que la phase S ne soit pas déclenchée.
Les mêmes processus interviennent aussi pendant la phase S, permettant l'arrêt du cycle en cas de cassures de l'ADN ou d'anomalies de la réplication.

Pour cela, des molécules interviennent pour bloquer le processus d’activation de la Cycline A et E / Cdk2.

Une des cibles essentielles du point de surveillance G1/S est la phosphatase Cdc25A qui sera détruite. Une première voie est activée. La fonction de la Cdc25A dans la progression normale du cycle est de déphosphoryler la Cdk4 puis la Cdk2. Ces déphosphorylations sont activatrices pour la Cdk. La première voie activée peut donc arrêter le cycle, soit avant le point de restriction, en G1 précoce si elle agit sur Cdk4, soit après le point de restriction, en G1 tardif si elle agit sur Cdk2. Elle fait intervenir les messagers ATM-Chk2. ATM est recrutée par des protéines qui se lient aux cassures d'ADN, active alors Chk2, ce qui aboutit à la dégradation de Cdc 25 A. La conséquence est l'arrêt du cycle par la suppression de l'activation des complexes Cycline D / Cdk4-6 et Cycline E-A / Cdk2.

La deuxième voie possible pour le point de surveillance G1/S est, comme dans le cas du point de surveillance G2/M, la synthèse accrue de la p 21 qui est inhibitrice de Cdk2/Cycline E et A. Dans ce cas l’arrêt du cycle se fait en G1 tardif. Si l'ADN est lésé, Chk2 activé par ATM phosphoryle p 53 sur les sérines 9, 15 et 20. ces phosphorylations de p 53 réduisent son ubiquitinylation et sa dégradation, en conséquence la quantité de p53 augmente dans la cellule. P53 induit l'expression de p 21 qui inhibe les complexes cycline D / Cdk4, Cycline E-A / Cdk2, ce qui arrête le cycle. La surexpression de la p 21 est donc induite par la p 53 dont la quantité augmente considérablement dans la cellule dont l’ADN est lésé.

P53 hyperphosphorylée peut induire également l'expression de gènes impliqués dans l'apoptose (bax, Fas), ce qui conduit la cellule à la mort. P 53 peut stimuler également la transcription de gènes de réparation de l'ADN

Si p53 est déficiente, les cellules entrent en S malgré les anomalies de l’ADN et de plus, elles ne sont pas éliminées par apoptose. Ces deux processus peuvent aboutir à un cancer.

Blocage de l'initiation de la phase S par p53 et p21. Les complexes cycline E / Cdk 2 permettent normalement le déroulement de la phase S. Lorsque l'ADN est endommagé, l'activation de la p53 permet d'augmenter la synthèse de la p21 (p53 étant un facteur de transcription, capable en particulier d'activer la transcription du gène de la p21). La p21 bloque alors l'activité des complexes Cycline E / Cdk 2 : la phase S ne peut pas commencer si l'ADN est endommagé.

La combinaison de ces deux voies de signalisation permettent à la cellule de ne pas s'engager dans la réplication de l'ADN si celui-ci est endommagé. La cellule évite ainsi l'apparition de mutations.

Si l'ADN est lésé, l'activation de deux voies inhibitrices des complexes Cyclines / Cdk de la phase S permet d'empêcher le déroulement de la phase S.

Conclusion
de G1 à la suite du cycle		Conclusion

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Mise en ligne : juin 2004 Dernière modification : juin 2004

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