1. Réplication de l'ADN :
- La réplication de l'ADN garantit que chaque nouvelle cellule fille reçoit une copie précise du matériel génétique de la cellule mère.
- Le processus consiste à dérouler l'ADN double brin, à séparer les deux brins et à synthétiser de nouveaux brins complémentaires.
- Les enzymes ADN polymérase ajoutent de nouveaux nucléotides aux brins en croissance, en suivant les règles d'appariement des bases (A avec T, C avec G).
- Cette réplication assure la préservation de l'information génétique et de l'identité cellulaire.
2. Modification des histones :
- Les histones sont des protéines autour desquelles l'ADN s'enroule pour former la chromatine, le matériau structurel des chromosomes.
- Lors de la réplication, les histones sont modifiées pour maintenir la structure correcte de la chromatine et réguler l'expression des gènes.
- Les enzymes ajoutent ou suppriment des groupes chimiques (méthyle, acétyle) à des résidus d'acides aminés spécifiques sur les histones, modifiant ainsi leur charge et leur capacité à se lier à l'ADN.
- Ces modifications affectent le compactage et l'accessibilité de la chromatine, impactant l'activité des gènes et garantissant une bonne identité cellulaire.
3. Héritage épigénétique :
- Les mécanismes épigénétiques, tels que la méthylation de l'ADN et les modifications des histones, peuvent être hérités par les cellules filles lors de la réplication.
- Ces modifications influencent les modèles d'expression des gènes sans altérer la séquence d'ADN elle-même.
- Les marques épigénétiques aident à maintenir l'identité cellulaire en régulant l'accessibilité de gènes spécifiques, garantissant ainsi que chaque type cellulaire exprime l'ensemble de gènes approprié.
- Ces marques sont copiées et transmises lors de la réplication, contribuant ainsi à des identités cellulaires stables à travers les générations.
4. Entretien des télomères :
- Les télomères sont des séquences d'ADN spécialisées situées aux extrémités des chromosomes qui les protègent de la dégradation et de la fusion lors de la réplication.
- Les télomères raccourcissent à chaque cycle de réplication de l'ADN et, éventuellement, les cellules entrent en sénescence (arrêtent de se diviser) ou subissent l'apoptose (mort cellulaire programmée).
- Certains types de cellules, comme les cellules souches et les cellules germinales, disposent de mécanismes permettant de maintenir la longueur des télomères grâce à l'enzyme télomérase, leur permettant ainsi de conserver leur potentiel de réplication et d'éviter le vieillissement cellulaire.
5. Mécanismes de contrôle de la qualité :
- Les cellules disposent de divers mécanismes pour détecter et corriger les erreurs de réplication pouvant survenir lors de la réplication de l'ADN.
- Les points de contrôle des dommages à l'ADN interrompent le processus de réplication, permettant aux mécanismes de réparation de l'ADN de corriger les erreurs avant de continuer.
- Si les dommages sont trop graves ou irréparables, les cellules peuvent déclencher l'apoptose pour empêcher la propagation de l'ADN endommagé et des mutations potentiellement nocives.
Grâce à ces mécanismes, les cellules dupliquent et séparent fidèlement leur matériel génétique lors de la réplication, garantissant ainsi que chaque cellule fille hérite de la même information génétique et de la même identité cellulaire que la cellule mère. Cela garantit la préservation de l’identité cellulaire, le bon développement et l’homéostasie des tissus.
