InterphaseEdit
L’interphase est le processus par lequel une cellule doit passer avant la mitose, la méiose et la cytokinèse. L’interphase se compose de trois phases principales : G1, S, et G2. La G1 est une période de croissance pour la cellule où des fonctions cellulaires spécialisées se produisent afin de préparer la cellule à la réplication de l’ADN. Il existe des points de contrôle pendant l’interphase qui permettent à la cellule d’avancer ou d’arrêter son développement. L’un de ces points de contrôle se situe entre G1 et S. L’objectif de ce point de contrôle est de vérifier que la taille de la cellule est appropriée et que l’ADN est endommagé. Le deuxième point de contrôle se situe dans la phase G2, ce point de contrôle vérifie également la taille de la cellule mais aussi la réplication de l’ADN. Le dernier point de contrôle est situé au niveau de la métaphase, où il vérifie que les chromosomes sont correctement connectés aux fuseaux mitotiques. En phase S, les chromosomes sont répliqués afin que le contenu génétique soit maintenu. Pendant la phase G2, la cellule subit les dernières étapes de sa croissance avant d’entrer dans la phase M, où les fuseaux sont synthétisés. La phase M peut être une mitose ou une méiose, selon le type de cellule. Les cellules germinales, ou gamètes, subissent une méiose, tandis que les cellules somatiques subissent une mitose. Une fois que la cellule a franchi avec succès la phase M, elle peut ensuite subir une division cellulaire par cytokinèse. Le contrôle de chaque point de contrôle est assuré par les cyclines et les kinases dépendantes des cyclines. La progression de l’interphase est le résultat de l’augmentation de la quantité de cycline. Au fur et à mesure que la quantité de cycline augmente, de plus en plus de kinases dépendantes de la cycline se fixent à la cycline, ce qui fait avancer la cellule dans l’interphase. Au pic de la cycline, attachée aux kinases dépendantes de la cycline, ce système pousse la cellule hors de l’interphase et dans la phase M, où se produisent la mitose, la méiose et la cytokinèse. Avant d’entrer dans la phase M, la cellule doit passer par trois points de contrôle. Le plus important est le point de contrôle de la transition G1-S. Si la cellule ne passe pas ce point de contrôle, cela entraîne la sortie de la cellule du cycle cellulaire.
ProphaseEdit
La prophase est la première étape de la division. L’enveloppe nucléaire est décomposée à ce stade, les longs brins de chromatine se condensent pour former des brins plus courts et plus visibles appelés chromosomes, le nucléole disparaît et les microtubules se fixent aux chromosomes au niveau des cinétochores en forme de disque présents dans le centromère. Les microtubules associés à l’alignement et à la séparation des chromosomes sont appelés fuseau et fibres du fuseau. Les chromosomes seront également visibles au microscope et seront reliés au centromère. Au cours de cette période de condensation et d’alignement de la méiose, les chromosomes homologues subissent une rupture de leur ADN double brin aux mêmes endroits, suivie d’une recombinaison des brins d’ADN parentaux désormais fragmentés en combinaisons non parentales, appelée crossing over. Il est prouvé que ce processus est causé en grande partie par la protéine Spo11 hautement conservée, par le biais d’un mécanisme similaire à celui observé avec la toposomérase dans la réplication et la transcription de l’ADN.
MétaphaseEdit
En métaphase, les centromères des chromosomes se rassemblent sur la plaque de métaphase (ou plaque équatoriale), une ligne imaginaire située à égale distance des deux pôles du centrosome et maintenue par des complexes complexes appelés cohésines. Les chromosomes s’alignent au milieu de la cellule grâce aux centres d’organisation des microtubules (MTOC) qui poussent et tirent sur les centromères des deux chromatides, provoquant ainsi le déplacement du chromosome vers le centre. À ce stade, les chromosomes sont toujours en cours de condensation et sont actuellement à une étape de leur condensation maximale, et les fibres du fuseau se sont déjà connectées aux kinétochores. Pendant cette phase, tous les microtubules, à l’exception des kinétochores, sont dans un état d’instabilité qui favorise leur progression vers l’anaphase. A ce stade, les chromosomes sont prêts à se séparer en pôles opposés de la cellule vers le fuseau auquel ils sont reliés.
AnaphaseEdit
L’anaphase est une étape très courte du cycle cellulaire et elle se produit après l’alignement des chromosomes sur la plaque mitotique. Les kinétochores émettent des signaux d’inhibition de l’anaphase jusqu’à leur fixation au fuseau mitotique. Une fois que le dernier chromosome est correctement aligné et fixé, le dernier signal se dissipe et déclenche le passage brutal en anaphase. Ce changement brutal est provoqué par l’activation du complexe promoteur de l’anaphase et sa fonction de marquage de la dégradation des protéines importantes pour la transition métaphase-anaphase. L’une de ces protéines dégradées est la sécurine qui, par sa dégradation, libère l’enzyme séparase qui clive les anneaux de cohésine maintenant ensemble les chromatides sœurs, ce qui entraîne la séparation des chromosomes. Une fois les chromosomes alignés au milieu de la cellule, les fibres du fuseau les séparent. Les chromosomes sont séparés tandis que les chromatides sœurs se déplacent vers les côtés opposés de la cellule. Pendant que les chromatides sœurs sont écartées, la cellule et le plasma sont allongés par les microtubules non cinétochores.
TélophaseEdit
La télophase est la dernière étape du cycle cellulaire au cours de laquelle un sillon de clivage sépare le cytoplasme des cellules (cytokinèse) et la chromatine. Cela se produit par la synthèse d’une nouvelle enveloppe nucléaire qui se forme autour de la chromatine rassemblée à chaque pôle et par la reformation du nucléole lorsque les chromosomes décident de remettre leur chromatine dans l’état lâche qu’elle possédait pendant l’interphase. La division du contenu cellulaire n’est pas toujours égale et peut varier selon le type de cellule comme on le voit avec la formation des ovocytes où l’une des quatre cellules filles possède la majorité du cytoplasme.
CytokinèseEdit
La dernière étape du processus de division cellulaire est la cytokinèse. Dans cette étape, il y a une division cytoplasmique qui se produit à la fin de la mitose ou de la méiose. À ce stade, il se produit une séparation irréversible qui donne naissance à deux cellules filles. La division cellulaire joue un rôle important dans la détermination du destin de la cellule. Ceci est dû à la possibilité d’une division asymétrique. Cela conduit en conséquence à la cytokinèse produisant des cellules filles inégales contenant des quantités ou des concentrations complètement différentes de molécules déterminant le destin.
Chez les animaux, la cytokinèse se termine par la formation d’un anneau contractile et par la suite un clivage. Mais chez les plantes, cela se passe différemment. Dans un premier temps, une plaque cellulaire se forme, puis une paroi cellulaire se développe entre les 2 cellules filles.
Dans la levure à fission (S. pombe), la cytokinèse se produit en phase G1
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