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Les cellules coordonnent la croissance et la prolifération
La taille des cellules est un facteur crucial dans la plupart des processus fondamentaux, tels que le transport des nutriments.
Dans une cellule anormalement grande, les nutriments doivent parcourir de plus grandes distances pour se répandre dans toute la cellule. En conséquence, la diffusion des nutriments devient lente, ce qui fait mourir la cellule par manque de nutriments.
Par conséquent, une cellule saine régule sa croissance aux points de contrôle du cycle cellulaire, généralement à la transition de phase G1/S ou à la transition de phase G2/M.
Ces points de contrôle permettent à la cellule de surveiller sa taille et de réguler le moment de la division cellulaire, garantissant ainsi que les cellules filles ont une taille cohérente - un phénomène appelé homéostasie de la taille.
Les organismes unicellulaires, tels que les levures, sont fréquemment utilisés comme organismes modèles pour étudier l’homéostasie de la taille.
Une cellule de levure bourgeonnante se divise de manière asymétrique, produisant une cellule mère plus grande et une cellule fille plus petite.
La plus grande cellule mère atteint rapidement sa taille critique et passe le point de contrôle de taille à la transition de phase G1/S.
En revanche, la cellule fille plus petite a un grand écart de taille à atteindre et passe donc plus de temps à croître dans la phase G1.
Au début de la phase G1, les complexes protéiques SBF et MBF, les facteurs de transcription favorisant le cycle cellulaire, sont généralement liés et inhibés par une protéine répressive appelée Whi5, empêchant ainsi la transition du cycle cellulaire.
La réactivation du cycle cellulaire dépend d’une protéine de taille appelée Cln3, une cycline G1 dont la concentration augmente proportionnellement à la taille de la cellule.
Lorsque la cellule atteint sa taille cible, Cln3 atteint une concentration critique et forme un complexe avec la kinase-1 dépendante des cyclines ou Cdk1, un activateur clé des facteurs favorisant le cycle cellulaire.
Le complexe actif Cln3-Cdk1 phosphoryle ensuite Whi5 sur plusieurs sites pour libérer des facteurs de transcription SBF et MBF actifs qui déclenchent les gènes de transition de phase G1/S impliqués dans des processus vitaux tels que l’initiation des bourgeons et la réplication de l’ADN.
L’activation de ces événements de transition permet à la cellule de passer le point de contrôle de taille et de passer par d’autres étapes du cycle de la cellule.
La taille des cellules est un facteur important ayant un impact sur la conception, la fonction et la forme physique des cellules. Il existe une certai…
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