Dans la division cellulaire eucaryote, le cycle cellulaire se déroule en quatre étapes principales, la phase G2 servant de point de contrôle critique avant la mitose. Comprendre cette sous-phase est essentiel pour comprendre comment les cellules assurent l'intégrité génomique et se préparent à la création de deux cellules filles entièrement fonctionnelles.
La mitose est le processus asexué qui génère des cellules identiques, un mécanisme vital pour la croissance, la réparation et le renouvellement des cellules à vie courte telles que les kératinocytes cutanés. Dans les tissus matures et hautement différenciés, comme les neurones, les cellules quittent souvent le cycle dans un état G0 de repos lorsque le nombre de cellules requis est atteint, cessant ainsi la division.
Lorsqu'une réentrée dans le cycle est nécessaire, les cellules progressent à travers l'interphase, comprenant les phases G1, S et G2, avant de reprendre la mitose.
Suite à une division précédente, la cellule grandit et accumule des protéines et organites essentiels. Il décide s'il faut continuer le cycle ou entrer G0.
2. Phase de synthèse (S)
La réplication de l'ADN se produit et la cellule duplique son matériel génétique tout en produisant les protéines nécessaires à la division.
3. Phase d'écart G2
Entre la synthèse de l'ADN et la mitose, la cellule duplique les organites, assure une synthèse membranaire complète et effectue un contrôle qualité critique.
Après la croissance G1 et la réplication en phase S, la cellule passe à G2, une période préparatoire plutôt que spécifique à la division. Ici, l'accent est mis sur une préparation et une vérification méticuleuses pour garantir un événement mitotique sans faille.
Les principales conditions préalables à l'activation de G2 incluent la duplication de chaque chromosome et la disponibilité de protéines pour l'expansion membranaire et structurelle. Les mitochondries, les lysosomes et les ribosomes se multiplient pour répondre aux demandes de deux futures cellules filles.
La phase G2 remplit deux fonctions principales :
Des tâches supplémentaires incluent la synthèse de lipides membranaires, l’expansion du volume cytoplasmique et la génération d’organites suffisants. En conséquence, les cellules connaissent souvent une croissance significative au cours du G2.
Chez les vertébrés et autres organismes avancés, un point de contrôle tardif du G2 protège contre la propagation de cellules défectueuses. Si la cellule subit des dommages irréparables à l'ADN, une réplication incomplète, des organites insuffisants ou des signaux de stress (par exemple, exposition aux UV), elle arrête la division et lance des mécanismes de réparation.
Les évaluations spécifiques à ce point de contrôle impliquent :
Après avoir passé le point de contrôle G2/M, la cellule déclenche le complexe du facteur favorisant la mitose (MPF), déclenchant ainsi la prophase. L'enveloppe nucléaire se désassemble, l'appareil fusiforme se forme et la chromatine se condense en chromosomes distincts. La cellule passe ensuite par les étapes mitotiques restantes, produisant finalement deux cellules filles génétiquement identiques.
Alors que certains eucaryotes primitifs et certaines cellules cancéreuses contournent G2, les animaux avancés s'appuient sur ce point de contrôle pour coordonner la croissance des tissus et maintenir la fidélité génomique.