Par Alan Osborne Mis à jour le 24 mars 2022
Les régulateurs internes et externes jouent un rôle central dans la synchronisation de l’intervalle entre les divisions cellulaires successives :le cycle cellulaire. Les cellules doivent se diviser car, lorsqu’elles deviennent trop grandes, leur membrane ne peut plus transporter efficacement les nutriments et les déchets. Chaque cellule est entourée d'une membrane plasmique qui sépare son intérieur de l'environnement extérieur.
La division cellulaire est essentielle mais coûteuse en énergie et sujette aux erreurs. Avant la mitose, chaque cellule doit répliquer fidèlement son ADN; ce modèle génétique garantit que les deux cellules filles héritent de toutes les informations nécessaires pour fonctionner et se développer. Les mécanismes réglementaires intégrés minimisent les erreurs et protègent contre la prolifération incontrôlée.
Les régulateurs internes sont des protéines qui surveillent les changements au sein de la cellule. Par exemple, une protéine de point de contrôle empêche l’entrée en mitose jusqu’à ce que la réplication de l’ADN soit terminée. Un autre régulateur interne vérifie que les chromosomes répliqués sont correctement attachés à l'appareil à fuseau avant le début de la ségrégation. Ces garanties garantissent que la division n'a lieu que lorsque la cellule est prête.
Les régulateurs externes sont également des protéines, mais ils répondent à des signaux extérieurs à la cellule. Ils peuvent accélérer ou ralentir le cycle cellulaire en fonction de signaux environnementaux. Un exemple classique est une protéine qui détecte des molécules sur les cellules voisines, arrêtant ainsi la division lorsque les cellules deviennent surpeuplées. Ce mécanisme explique pourquoi, dans une boîte de Pétri, les cellules se développent en une fine monocouche avant de cesser de proliférer.
La distinction fondamentale est que les régulateurs internes réagissent aux stimuli intracellulaires, tandis que les régulateurs externes répondent aux signaux extracellulaires. Sans ces contrôles, la croissance cellulaire serait irrégulière et dangereuse. La perturbation des voies de régulation est à l'origine de nombreuses maladies, notamment le cancer, dans lequel les cellules ignorent les signaux de densité et forment des tumeurs invasives. Des facteurs externes tels que le tabagisme, les radiations ou les infections virales peuvent encore altérer le contrôle réglementaire.