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Dynamics of protein synthesis and degradation through the cell cycle

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Cycle cellulaire

vignette|335x335px|Cycle cellulaire d'une cellule eucaryote (car présence de la mitose) Le cycle cellulaire est l'ensemble des étapes qui constituent et délimitent la vie d'une cellule. Ce cycle est composé de plusieurs phases de croissance dans lesquelles la cellule grossit et duplique son matériel génétique (interphase) et d'une phase où celle-ci se divise (mitose) pour donner naissance à deux cellules filles identiques (dans le cas de la mitose). Les cellules filles reproduiront ce cycle, et ainsi de suite.

Cell cycle checkpoint

Cell cycle checkpoints are control mechanisms in the eukaryotic cell cycle which ensure its proper progression. Each checkpoint serves as a potential termination point along the cell cycle, during which the conditions of the cell are assessed, with progression through the various phases of the cell cycle occurring only when favorable conditions are met. There are many checkpoints in the cell cycle, but the three major ones are: the G1 checkpoint, also known as the Start or restriction checkpoint or Major Checkpoint; the G2/M checkpoint; and the metaphase-to-anaphase transition, also known as the spindle checkpoint.

Division cellulaire

thumb|upright=1.2| Schémas des différents types de divisions cellulaires. La division cellulaire est le mode de multiplication de toute cellule. Elle lui permet de se diviser en plusieurs cellules (deux le plus souvent). C'est donc un processus fondamental dans le monde vivant, puisqu'il est nécessaire à la régénération de tout organisme. Chez les Eucaryotes — caractérisés principalement par des cellules qui possèdent un noyau — il y a deux types de division cellulaire : La mitose qui n'autorise qu'une multiplication asexuée; elle permet la régénération d'un organe, et aussi la croissance.

Kinase dépendante des cyclines

vignette|350px|Schéma du cycle cellulaire. Cercle extérieur: I=Interphase, M=Mitose; cercle intérieur: M=Mitose et cytocinèse; G1=Phase G1; S=Phase S; G2=Phase G2. La durée de la mitose par rapport aux autres phases du cycle cellulaire est exagérée dans ce diagramme Les kinases dépendantes des cyclines (en anglais, cyclin-dependent kinase ou CDK) sont une famille de protéines kinases qui jouent un rôle majeur dans la régulation du cycle cellulaire.

G0 phase

DISPLAYTITLE:G0 phase The G0 phase describes a cellular state outside of the replicative cell cycle. Classically, cells were thought to enter G0 primarily due to environmental factors, like nutrient deprivation, that limited the resources necessary for proliferation. Thus it was thought of as a resting phase. G0 is now known to take different forms and occur for multiple reasons. For example, most adult neuronal cells, among the most metabolically active cells in the body, are fully differentiated and reside in a terminal G0 phase.

G1 phase

DISPLAYTITLE:G1 phase The G1 phase, gap 1 phase, or growth 1 phase, is the first of four phases of the cell cycle that takes place in eukaryotic cell division. In this part of interphase, the cell synthesizes mRNA and proteins in preparation for subsequent steps leading to mitosis. G1 phase ends when the cell moves into the S phase of interphase. Around 30 to 40 percent of cell cycle time is spent in the G1 phase.

S phase

S phase (Synthesis Phase) is the phase of the cell cycle in which DNA is replicated, occurring between G1 phase and G2 phase. Since accurate duplication of the genome is critical to successful cell division, the processes that occur during S-phase are tightly regulated and widely conserved. G1/S transition Entry into S-phase is controlled by the G1 restriction point (R), which commits cells to the remainder of the cell-cycle if there is adequate nutrients and growth signaling.

Protéine

redresse=1.36|vignette|Représentation d'une protéine, ici deux sous-unités d'une molécule d'hémoglobine. On observe les représentées en couleur, ainsi que deux des quatre molécules d'hème, qui sont les groupes prosthétiques caractéristiques de cette protéine. redresse=1.36|vignette|Liaison peptidique –CO–NH– au sein d'un polypeptide. Le motif constitue le squelette de la protéine, tandis que les groupes liés aux sont les chaînes latérales des résidus d'acides aminés.

Repliement des protéines

thumb|right|300px|Repliement des protéines Le repliement des protéines est le processus physique par lequel un polypeptide se replie dans sa structure tridimensionnelle caractéristique dans laquelle il est fonctionnel. Chaque protéine commence sous forme de polypeptide, transcodée depuis une séquence d'ARNm en une chaîne linéaire d'acides aminés. Ce polypeptide ne possède pas à ce moment de structure tridimensionnelle développée (voir côté gauche de la figure).

Asymmetric cell division

An asymmetric cell division produces two daughter cells with different cellular fates. This is in contrast to symmetric cell divisions which give rise to daughter cells of equivalent fates. Notably, stem cells divide asymmetrically to give rise to two distinct daughter cells: one copy of the original stem cell as well as a second daughter programmed to differentiate into a non-stem cell fate. (In times of growth or regeneration, stem cells can also divide symmetrically, to produce two identical copies of the original cell.