Qu'est-ce qu'un point de contrôle du cycle cellulaire ?

Un point de contrôle est un mécanisme de surveillance qui suspend le cycle cellulaire jusqu'à ce qu'une condition critique soit remplie — par exemple, la réplication complète de l'ADN, la réparation des dommages à l'ADN ou l'attachement correct de tous les chromosomes au fuseau — afin que les événements ultérieurs ne commencent pas avant que les précédents ne soient correctement terminés.

Comment l'apoptose est-elle liée au cycle cellulaire ?

L'apoptose est une forme de mort cellulaire programmée qui peut être déclenchée lorsque l'arrêt du point de contrôle et la réparation ne parviennent pas à résoudre les dommages ; plutôt que de permettre à une cellule défectueuse de se diviser, la voie la démantèle de manière ordonnée, agissant comme un contrôle complémentaire sur le nombre de cellules et l'intégrité génomique.

Points de contrôle du cycle cellulaire et apoptose

Les points de contrôle sont des mécanismes de surveillance qui suspendent le cycle cellulaire jusqu'à ce que des étapes critiques — telles que la réplication complète de l'ADN ou l'attachement correct des chromosomes — aient été accomplies, et l'apoptose est une forme de mort cellulaire programmée et ordonnée qui élimine les cellules lorsque les dommages sont irréparables. Ensemble, ils protègent l'intégrité génomique et régulent le nombre de cellules.

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Definition

Les points de contrôle du cycle cellulaire sont des circuits de surveillance régulateurs qui suspendent la progression du cycle cellulaire en réponse à des événements incomplets ou défectueux, tandis que l'apoptose est une voie de mort cellulaire génétiquement programmée caractérisée par le rétrécissement cellulaire, la condensation de la chromatine et la fragmentation en corps liés à la membrane qui sont éliminés sans inflammation.

Scope

Cette entrée décrit les principaux points de contrôle du cycle cellulaire (les points de contrôle des dommages à l'ADN aux transitions G1/S et G2/M et le point de contrôle de l'assemblage du fuseau en mitose), comment ils arrêtent le cycle, et comment l'apoptose sert de destin complémentaire lorsque l'arrêt et la réparation échouent. Elle traite les points de contrôle et la mort cellulaire programmée comme des sujets de biologie cellulaire, et non comme des conseils cliniques.

Key concepts

Point de contrôle des dommages à l'ADN
Point de contrôle G1/S (de restriction)
Point de contrôle G2/M
Point de contrôle de l'assemblage du fuseau (mitotique)
Signalisation des points de contrôle et arrêt du cycle cellulaire
Apoptose (mort cellulaire programmée)
Intégrité génomique et suppression tumorale

Mechanisms

Hartwell et Weinert ont défini les points de contrôle comme des circuits de régulation qui rendent les événements ultérieurs du cycle cellulaire dépendants de l'achèvement réussi des événements précédents ; lorsqu'un problème est détecté, les voies de signalisation inhibent l'activité cycline-CDK pertinente et arrêtent le cycle. Les points de contrôle des dommages à l'ADN en G1/S et G2/M retardent la réplication ou la mitose jusqu'à ce que les lésions soient réparées, et le point de contrôle de l'assemblage du fuseau bloque l'anaphase jusqu'à ce que chaque kinétochore soit correctement attaché au fuseau, comme synthétisé par Elledge. Lorsque l'arrêt ne peut résoudre le problème, la cellule peut être éliminée par apoptose — la mort programmée et ordonnée, définie morphologiquement pour la première fois par Kerr, Wyllie et Currie, dans laquelle la cellule se condense et se fragmente en corps qui sont phagocytés sans déclencher d'inflammation. La perte du contrôle des points de contrôle et de l'apoptose permet aux cellules endommagées de proliférer, un thème récurrent en biologie du cancer examiné par Vermeulen et ses collègues.

Clinical relevance

Les voies des points de contrôle et de l'apoptose sous-tendent la manière dont la fonction des suppresseurs de tumeurs et les réponses au traitement sont décrites, et leur défaillance est associée à l'instabilité génomique et à la prolifération incontrôlée. Cette entrée est une description de référence de ces mécanismes de contrôle et ne fournit pas de conseils diagnostiques ou thérapeutiques.

History

Le concept de point de contrôle a été articulé par Hartwell et Weinert en 1989 à partir de la génétique de la levure, recadrant l'ordre du cycle cellulaire comme des dépendances imposées plutôt qu'un timing fixe. En parallèle, la description de l'apoptose par Kerr, Wyllie et Currie en 1972 a reconnu un mode de mort cellulaire distinct et régulé comme un homologue normal de la prolifération. Des travaux moléculaires ultérieurs, synthétisés par Elledge, ont cartographié les voies de signalisation qui relient la détection des dommages à l'arrêt du cycle cellulaire et, si nécessaire, à la mort programmée.

Key figures

Leland Hartwell
Stephen Elledge
John Kerr
Andrew Wyllie

Seminal works

hartwell-weinert-1989
kerr-1972
elledge-1996

Frequently asked questions

Qu'est-ce qu'un point de contrôle du cycle cellulaire ?: Un point de contrôle est un mécanisme de surveillance qui suspend le cycle cellulaire jusqu'à ce qu'une condition critique soit remplie — par exemple, la réplication complète de l'ADN, la réparation des dommages à l'ADN ou l'attachement correct de tous les chromosomes au fuseau — afin que les événements ultérieurs ne commencent pas avant que les précédents ne soient correctement terminés.
Comment l'apoptose est-elle liée au cycle cellulaire ?: L'apoptose est une forme de mort cellulaire programmée qui peut être déclenchée lorsque l'arrêt du point de contrôle et la réparation ne parviennent pas à résoudre les dommages ; plutôt que de permettre à une cellule défectueuse de se diviser, la voie la démantèle de manière ordonnée, agissant comme un contrôle complémentaire sur le nombre de cellules et l'intégrité génomique.