Chapitre 4 — Le cycle cellulaire · Topic 3 : La phase S · Leçon 3.1
La phase S est celle de la synthèse : la cellule duplique son ADN pour pouvoir le partager plus tard entre deux cellules-filles. Cette leçon décrit ses événements, la réplication semi-conservative et le rôle de la cohésine, qui maintient ensemble les deux copies.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- citer les événements de la phase S ;
- définir la réplication semi-conservative ;
- situer les fourches de réplication ;
- citer le rôle de cycline A/Cdk2 ;
- décrire la cohésine et son rôle.
🧭 Plan de la leçon
- Les événements de la phase S
- La réplication semi-conservative de l’ADN
- La cohésine
1. Les événements de la phase S
La phase S est marquée par plusieurs événements concomitants :
| Événement | Précisions |
|---|---|
| Réplication de l’ADN + transcription | La transcription reste active durant la phase S (l’ADN est encore accessible). |
| Mise en place de la cohésine | Commence en G1, se maintient en S. |
| Duplication du centrosome | Duplication des centrioles (vue dans les leçons suivantes). |
| Phosphorylation de la cycline E | Cycline E phosphorylée → ubiquitinée par le SCF → protéolyse en début de S → la cycline E disparaît, sa Cdk ne fonctionne plus. |
La transcription a lieu en G1, en S et en G2 : elle est possible tant que l’ADN est décondensé (accessible). Dès que l’ADN se condense, à partir de la fin de G2 et en début de mitose, il n’y a plus de transcription.
2. La réplication semi-conservative de l’ADN
Au cours de la réplication, à partir de chaque brin d’ADN, un nouveau brin est synthétisé au niveau des fourches (ou yeux) de réplication : la réplication est dite semi-conservative. Aux fourches, la double hélice s’écarte puis l’ADN est copié.
- la cycline A/Cdk2 est impliquée dans la réplication : elle permet la duplication de l’ADN nécessaire à la séparation ultérieure dans les deux cellules-filles ;
- la duplication n’est pas instantanée : toutes les cellules en phase S ne répliquent pas leur ADN simultanément.
Semi-conservative signifie que chaque nouvelle double hélice conserve un brin ancien (la matrice) et gagne un brin neuf. Aucune des deux molécules-filles n’est entièrement neuve : chacune garde la moitié de l’ADN d’origine. C’est ce qui assure la fidélité de la copie.
3. La cohésine
Une fois l’ADN répliqué, les deux copies (chromatides sœurs) doivent rester solidaires jusqu’à leur séparation en mitose. C’est le rôle de la cohésine.
- la cohésine est un complexe de protéines (Smc3, Smc1, Scc1, Scc3) ;
- ces protéines forment un anneau qui entoure l’ADN ;
- elle est chargée sur la fibre chromatinienne en G1 (elle encercle la chromatine) ;
- la cohésion est maintenue pendant la réplication (phase S) : la cohésine permet le maintien des deux brins d’ADN entre eux.
🧠 À retenir absolument
- Phase S : réplication de l’ADN (+ transcription active), mise en place de la cohésine, duplication du centrosome, dégradation de la cycline E (phosphorylée → SCF → protéasome).
- Transcription possible tant que l’ADN est décondensé (G1, S, G2) ; plus de transcription dès la condensation (fin G2/mitose).
- Réplication semi-conservative : à chaque fourche (œil), un brin ancien + un brin neuf. Pas instantanée.
- Cycline A/Cdk2 : impliquée dans la réplication de l’ADN.
- Cohésine (Smc3/Smc1/Scc1/Scc3) : anneau chargé en G1, maintient les deux chromatides ensemble pendant la réplication.
❓ Questions fréquentes
Que signifie « réplication semi-conservative » ?
Cela signifie que chaque double hélice issue de la réplication conserve un brin ancien (servant de matrice) et un brin nouvellement synthétisé. La synthèse se fait au niveau des fourches (ou yeux) de réplication, où la double hélice s’écarte et l’ADN est copié.
Quel complexe Cdk/cycline intervient dans la réplication ?
La cycline A/Cdk2. Elle permet la duplication de l’ADN nécessaire à la séparation ultérieure du matériel génétique entre les deux cellules-filles. La réplication n’est pas instantanée : les cellules en phase S ne répliquent pas toutes leur ADN en même temps.
À quoi sert la cohésine ?
La cohésine est un complexe protéique (Smc3, Smc1, Scc1, Scc3) qui forme un anneau autour de l’ADN. Chargée dès G1, elle maintient ensemble les deux molécules d’ADN issues de la réplication pendant la phase S, jusqu’à leur séparation ultérieure.
La transcription a-t-elle lieu pendant la phase S ?
Oui, la transcription reste active en phase S, comme en G1 et en G2 : elle est possible tant que l’ADN est décondensé. Elle s’arrête seulement lorsque l’ADN se condense, c’est-à-dire à partir de la fin de G2 et en début de mitose.
🚀 Pour aller plus loin
En parallèle de l’ADN, la cellule duplique aussi son centrosome. Commençons par sa structure.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.