Chapitre 4 — Le cycle cellulaire · Topic 4 : La phase G2 · Leçon 4.1
La phase G2 est le dernier contrôle avant la division : une phase de contrôle et d’attente où la cellule vérifie son ADN et prépare la mitose. Cette leçon décrit ses événements, son aspect cellulaire en immunofluorescence, et la surveillance de l’ADN qui peut bloquer la cellule en G2/M.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- citer les événements de la phase G2 ;
- interpréter les marquages en immunofluorescence ;
- reconnaître les 2 centrosomes en G2 ;
- décrire la surveillance de l’ADN en G2 ;
- expliquer le blocage en G2/M.
🧭 Plan de la leçon
- Les événements de la phase G2
- L’aspect cellulaire en immunofluorescence
- La surveillance de l’ADN et le blocage en G2/M
1. Les événements de la phase G2
La phase G2 est une phase de contrôle et d’attente :
| Événement | Précisions |
|---|---|
| Début de la condensation de la chromatine | Commence en G2 (détaillé en prophase). |
| Vérification de l’état de l’ADN | Présente aussi en phase S ; possible tant que l’ADN n’est pas condensé. |
| Préparation de l’activation de Cdk1/cycline B | Le moteur du déroulement de la mitose (le MPF). |
| Séparation des centrosomes dupliqués | Par rupture du lien fibreux. |
G2 sert à vérifier une dernière fois que tout est prêt (ADN intact, ADN répliqué, centrosome dupliqué) et à préparer l’outil de la division : le complexe Cdk1/cycline B (MPF). Tant que l’ADN est décondensé, la cellule peut encore le surveiller.
2. L’aspect cellulaire en immunofluorescence
L’immunofluorescence permet de visualiser séparément les structures, puis de les superposer (merge).
- α-tubuline : met en évidence les microtubules (rayons). Il n’y a pas de microtubules dans le noyau : l’impression contraire en « merge » vient de la superposition des marquages ;
- γ-tubuline : met en évidence le γ-TuRC aux extrémités (−), accrochées aux centrosomes → on visualise 2 points formant des asters (sortes d’étoiles) ;
- DAPI : marque l’ADN et fait apparaître le noyau ;
- merge : superposition de tous les marquages.
En G2, le centrosome a déjà été dupliqué (en phase S) : l’immunofluorescence à la γ-tubuline révèle donc 2 centrosomes (2 asters). C’est un repère visuel direct : voir deux asters dans une cellule en interphase signe une cellule en G2.
3. La surveillance de l’ADN et le blocage en G2/M
Comme en G1, une lésion de l’ADN détectée en G2 active des kinases de réparation, qui déclenchent deux réponses parallèles :
Réponse immédiate (phosphorylations, rapide) :
- les kinases de réparation phosphorylent Cdc25 (une phosphatase) ;
- Cdc25 phosphorylée sort du noyau, est reconnue par le SCF cytosolique, ubiquitinée, puis détruite par le protéasome ;
- sans Cdc25, le complexe Cdk1/cycline B n’est pas activé.
Réponse différée (synthèse de protéine, plus longue) :
- les kinases phosphorylent p53 → il devient stable ;
- p53 se fixe sur l’ADN → synthèse de p21 (un CKI) → inhibition de Cdk1/cycline B.
Dans les deux cas, la cellule est bloquée en G2/M : pas d’entrée en phase M tant que l’ADN n’est pas réparé. Le schéma est le même qu’en G1/S, mais la cible finale est ici le complexe de la mitose, Cdk1/cycline B (et non Cdk2/cycline E).
🧠 À retenir absolument
- G2 = phase de contrôle et d’attente : début de condensation, vérification de l’ADN, préparation de Cdk1/cycline B (MPF), séparation des centrosomes (rupture du lien fibreux).
- Immunofluorescence : α-tubuline = microtubules (pas dans le noyau) ; γ-tubuline = centrosomes (2 asters) ; DAPI = ADN/noyau ; merge = superposition.
- 2 centrosomes visibles en G2 (déjà dupliqués en S).
- Surveillance de l’ADN : réponse immédiate (Cdc25 phosphorylé → dégradé → pas d’activation de Cdk1/cyc B) ; réponse différée (p53 → p21 → inhibe Cdk1/cyc B).
- Résultat : blocage en G2/M (cible = Cdk1/cycline B).
❓ Questions fréquentes
Pourquoi dit-on que G2 est une phase de contrôle et d’attente ?
Parce que la cellule y vérifie une dernière fois l’état de son ADN et prépare l’activation du complexe Cdk1/cycline B (le MPF) avant d’entrer en mitose. C’est aussi en G2 que débute la condensation de la chromatine et que les centrosomes dupliqués se séparent.
Que révèle l’immunofluorescence d’une cellule en G2 ?
L’α-tubuline montre les microtubules en rayons (pas dans le noyau), la γ-tubuline révèle deux centrosomes formant des asters, et le DAPI marque l’ADN du noyau. Le « merge » superpose tous ces marquages. La présence de deux centrosomes est caractéristique de G2.
Comment la cellule se bloque-t-elle en G2/M ?
Par deux réponses à une lésion de l’ADN : une réponse immédiate qui dégrade Cdc25 (donc Cdk1/cycline B n’est pas activé) et une réponse différée où p53, stabilisé, induit p21 qui inhibe Cdk1/cycline B. Dans les deux cas, la cellule n’entre pas en phase M.
La surveillance de l’ADN en G2 est-elle différente de celle en G1 ?
Le mécanisme est le même (réponse immédiate via Cdc25, réponse différée via p53/p21), mais la cible finale change : en G1/S, c’est Cdk2/cycline E ; en G2/M, c’est Cdk1/cycline B, le complexe qui déclenche la mitose.
🚀 Pour aller plus loin
Comment le MPF est-il activé au bon moment, et comment a-t-il été découvert ?
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.