La durée du cycle cellulaire est importante car elle détermine la vitesse à laquelle un organisme peut se multiplier. Pour les organismes unicellulaires, ce taux détermine la vitesse à laquelle l’organisme peut reproduire de nouveaux organismes indépendants. Pour les espèces d’ordre supérieur, la durée du cycle cellulaire détermine le temps nécessaire pour remplacer les cellules endommagées. La durée du cycle cellulaire varie d’un organisme à l’autre et d’une cellule à l’autre. Chez certains embryons de mouche, les cycles cellulaires ne durent que 8 minutes par cycle ! Chez certains mammifères, la durée est beaucoup plus longue : jusqu’à un an pour certaines cellules du foie. En général, cependant, pour les cellules de mammifères à division rapide, la durée du cycle est d’environ 24 heures.
La plupart des différences de durée du cycle cellulaire entre les espèces et les cellules se trouvent dans la durée des phases spécifiques du cycle cellulaire. La réplication de l’ADN, forexample, se déroule généralement plus rapidement plus les organismes sont simples. Une des raisons de cette tendance est simplement que les procaryotes ont des génomes plus petits et pas autant d’ADN à répliquer. Quelle que soit la complexité des espèces et des organismes, les cellules embryonnaires ont un besoin accru de rapidité dans le cycle cellulaire car elles doivent se multiplier pour le développement de l’embryon. Les premiers cycles cellulaires embryonnaires omettent souvent les phases G1 et G2 et passent rapidement par des cycles successifs de phase S et de mitose. Pour ces cellules, la principale préoccupation n’est pas la régulation du cycle cellulaire (qui se produit en grande partie en G1 et G2), mais plutôt dans la vitesse de la prolifération cellulaire.
Dans cette section, nous allons discuter de la ventilation des durées de la mitose, de la G1, de la phase S et de la G2 pour le cycle cellulaire général de 24 heures que l’on trouve dans la plupart des cellules. Comme nous l’avons vu dans la section précédente, les durées de G1 et G2 varient dans les cellules en fonction du niveau de préparation de la cellule individuelle pour poursuivre le cycle cellulaire. Rappelez-vous que les cellules peuvent entrer dans la phase G0 pendant de longues périodes au cours de la phase G1 avant de passer à la phase S. Si une cellule a rapidement subi une croissance cellulaire ou une réplication de l’ADN suffisante, le temps passé en G1 et G2 sera diminué.
G1 est généralement la phase la plus longue du cycle cellulaire. Cela peut s’expliquer par le fait que la phase G1 suit la division cellulaire en mitose ; la phase G1 représente la première chance pour les nouvelles cellules de se développer. Les cellules restent généralement en G1 pendant environ 10 heures sur les 24 heures que dure le cycle cellulaire. La durée de la phase S varie en fonction de l’ADN total que contient la cellule en question ; le taux de synthèse de l’ADN est assez constant entre les cellules et les espèces. En général, les cellules mettent entre 5 et 6 heures pour terminer la phase S. La phase G2 est plus courte. La phase G2 est plus courte, ne durant que 3 à 4 heures dans la plupart des cellules. En résumé, l’interphase dure donc généralement entre 18 et 20 heures. La mitose, au cours de laquelle la cellule se prépare à la division cellulaire et l’achève, ne prend qu’environ 2 heures.
Il est possible de déterminer le temps qu’une cellule passe dans les différentes phases du cycle cellulaire et son emplacement spécifique dans le cycle en alimentant les cellules avec des molécules qui ne sont prises dans la cellule qu’à un point spécifique du cycle cellulaire. Par exemple, la thymidine n’est incorporée dans une cellule qu’au cours de la phase S, et les scientifiques utilisent souvent la thymidine comme outil pour marquer le début de cette phase. La quantité d’ADN présente dans une cellule est également une bonne indication de la position de la cellule dans le cycle cellulaire. Pendant la phase S, l’ADN est répliqué et, par conséquent, les cellules en G2 ont des niveaux d’ADN cellulaire plus élevés que les cellules en G1.
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