Comment Interphase prépare-t-il une cellule à se diviser?

Le cycle de vie de la cellule s'appelle le cycle cellulaire. Il consiste en une série d'événements survenus entre la naissance de la cellule et sa division en nouvelles cellules filles. Pour se diviser, une cellule doit effectuer 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 Interphase prépare-t-il une cellule à se diviser?
      - g₁ phase
      - Phase S
      - 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, appelées G₁ phase, phase S et G₂ phase. g₀ la phase est une autre phase spéciale où la cellule se repose avant d'entrer dans le cycle cellulaire. Pendant g₁ phase, la cellule synthétise plus de ribosomes et de protéines pour atteindre sa taille voulue. Au cours de la phase S, l'ADN est répliqué et les protéines qui le conditionnent sont synthétisées avec davantage de matériel de membrane cellulaire. Pendant g₂ phase, les organites se divisent. La cellule peut aussi entrer G₀ phase alors qu'il est dans sa G₁ phase. Généralement, une cellule qui entre en G₀ serait soit mûri dans une fonction spéciale, soit ne serait plus réintroduit dans le cycle cellulaire. Une cellule dans son interphase est montrée dans Figure 1.

Figure 1: une cellule d'interphase

Comment Interphase prépare-t-il une cellule à se diviser?

Dans la section suivante, nous examinerons comment 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. Pendant le g₁ phase, la cellule synthétise des protéines afin d’augmenter la taille de la cellule. La concentration de protéines dans une cellule à G₁ la 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 pendant le test G₁ phase. Une cellule n'entre dans sa phase S que si elle est composée d'un nombre suffisant de ribosomes afin de synthétiser les protéines d'empaquetage de l'ADN requises pendant la phase S. Pendant la fin du mois₁ phase, les mitochondries sont fusionnées, formant un réseau mitochondrial afin de produire de l'énergie pour la cellule efficacement. Le mécanisme de synthèse des protéines est montré dans Figure 2.

Figure 2: Synthèse de protéines

Un g₁ la cellule de phase est préparée par le G₁ le complexe cycline-CDK d'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 timing du G₁ la 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 position G₁ phase. D'autre part, par le G₁/ S, la présence de suffisamment de matériel de rangée ainsi que des ribosomes pour la réplication de l’ADN en phase S est vérifiée. La transition de G₁/ S est l'étape de limitation du débit du cycle cellulaire appelée point de restriction.

Phase S

La phase de synthèse au cours de laquelle s'effectue la réplication de l'ADN de la cellule s'appelle la phase S. Étant donné que l'ADN est emballé dans le noyau par des protéines, ces protéines d'empaquetage sont également synthétisées au cours de la phase S de manière liée. Les protéines d’emballage sont des histones. Au cours de la phase S, la cellule produit un grand nombre de phospholipides. Les phospholipides sont impliqués dans la synthèse de la membrane cellulaire ainsi que de 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 montré dans 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 gap de l'interphase est G₂ phase, où la réplication des organites se produit dans la cellule. La cellule permet une synthèse supplémentaire des protéines au cours de la₂ phase. Une cellule au G₂ phase consiste en deux fois la quantité d'ADN que dans G₁ phase. g₂ phase garantit que l’ADN est intact, sans coupures ni entailles. Cyclin B-CDK2 pousse G₂ phase à la phase M (G₂/ M transition). Le G₂La transition / M est le dernier point de contrôle avant que la cellule entre en mitose. La réplication simultanée de l'ADN dans un embryon en croissance est contrôlée par G₂/ M checkpoint, obtention d’une distribution cellulaire symétrique dans l’embryon.

g₀ phase

g₀ la phase peut se produire soit juste après la mitose ou juste avant la₁ phase. Un g₁ la cellule de phase peut aussi entrer en G₀ phase. L'entrée en g₀ la phase est considérée comme quittant le 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 différenciés en cellules hautement spécialisées. Les cellules terminales différenciées n'entrent jamais dans le cycle cellulaire. Certaines cellules, comme les neurones, restent dormantes en permanence. Cependant, certaines cellules peuvent laisser G₀ phase et ré-entrer G₁ phase, permettant la division cellulaire. Les cellules comme les cellules du rein, du foie et de l'estomac restent semi-définitivement 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 présenté dans figure 4.

Figure 4: Phase du cycle cellulaire chez les eucaryotes

Après la réussite 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. Deux cellules filles sont génétiquement et fonctionnellement identiques à la cellule mère..

Conclusion

L'interphase est la période du cycle cellulaire qui prépare la cellule à se diviser en fournissant de 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 ses propres moyens. Trois phases peuvent être identifiées dans l'interphase: G₁ phase, phase S et 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 pendant le cycle G₁ phase. La cellule reproduit 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 au conditionnement 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 pour sa division en deux nouvelles cellules. La nature séquentielle de chaque phase et du résultat final de l'interphase est régulée par des CD-cyclines et des points de contrôle à chaque phase..

Le taux métabolique de la cellule est également élevé tout au long de l'interphase. Une fois l'interphase terminée, la cellule entre dans sa phase mitotique où se produit la division nucléaire de la cellule. 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 de feuilles. "Que se passe-t-il dans l'interphase du cycle cellulaire?"

Courtoisie d'image:
1. “Schinterphase” de Ymai supposé (sur la base de revendications de droits d'auteur) - Travail propre supposé (sur la base de revendications de droits d'auteur)., (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. «Proteinsynthesis» de Mayera sur Wikipedia anglais (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “Réplication de l'ADN 0323” par OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
4. «Cycle de réplication eucaryote» de Boumphreyfr - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia