Cycle cellulaire
Le cycle cellulaire est la succession ordonnée d’états par lesquels une cellule passe au cours des duplications et divisions successives de son matériel génétique. Chez les eucaryotes proliférants, il comprend les phases G1, S et G2 de l’interphase, puis la phase M. Il coordonne croissance cellulaire, réplication de l’ADN, séparation des chromosomes et cytocinèse.
Phases du cycle
En G1, la cellule accroît sa masse et prépare la réplication. Pendant la phase S, chaque chromosome est copié. La phase G2 sépare la fin de cette réplication de l’entrée en mitose et permet la préparation des structures nécessaires à la division. La phase M réunit la mitose, qui répartit les chromosomes dupliqués, et généralement la cytocinèse, qui partage le cytoplasme.
Toutes les cellules ne parcourent pas continuellement cette séquence. Des cellules différenciées peuvent quitter le cycle vers un état quiescent appelé G0, temporaire ou durable. Les cycles embryonnaires précoces peuvent au contraire être très rapides et comporter des phases G1 et G2 réduites. La durée totale dépend donc du type cellulaire, du stade de développement, des nutriments, de la température et des signaux de prolifération.
Contrôle et points de surveillance
L’activité successive de complexes formés de cyclines et de kinases dépendantes des cyclines, ou CDK, déclenche les grandes transitions. Les cyclines varient au cours du cycle, tandis que phosphorylation, inhibiteurs de CDK et dégradation ciblée de protéines modulent leur activité.
Des mécanismes de surveillance retardent la transition lorsque l’ADN est endommagé ou incomplètement répliqué, ou lorsque les chromosomes ne sont pas correctement attachés au fuseau mitotique. Ils ne constituent pas de simples minuteries : ils intègrent l’état interne de la cellule et des signaux extérieurs. Une anomalie de ces contrôles peut produire une perte de matériel génétique, une prolifération excessive ou la mort cellulaire.
En laboratoire, la quantité d’ADN mesurée par cytométrie en flux distingue souvent les populations en G1, S et G2/M. Cette mesure regroupe cependant G2 et M lorsque aucun marqueur supplémentaire ne les sépare.
Certains cycles séparent la réplication ou la division nucléaire de la partition de la cellule : les endocycles et les cellules syncytiales ne suivent pas tous le schéma classique donnant immédiatement deux cellules filles. Ces exceptions n’annulent pas le contrôle cyclique des événements nucléaires.
