Au début, vous n’étiez qu’un matériel génétique. Afin de vous créer, votre mère et votre père biologiques ont tous deux dû participer à un effort visant à introduire chacun un gamète :un spermatozoïde et un ovule, chacun avec 23 chromosomes.
C’est ici qu’un juju génétique complexe a dû se dérouler – un processus appelé mitose, ainsi que son processus frère, la méiose, qui est tout aussi important, mais pas aussi courant. Alors attendez... méiose contre méitose ? Quelle est la différence ?
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La mitose est un processus fondamental en biologie cellulaire, conduisant à la division d’une seule cellule en deux cellules filles. La division cellulaire garantit que les cellules du corps d'un organisme continuent de prospérer et de remplacer les cellules endommagées ou usées.
Grâce à la mitose, nous sommes capables de générer des copies identiques de cellules, telles que celles utilisées dans la réparation et la croissance des tissus.
Pendant la mitose, une cellule parent diploïde subit une série d’événements. Le noyau de la cellule mère se divise, aboutissant à la formation de deux cellules somatiques diploïdes génétiquement identiques, ou cellules filles.
Cela signifie que chaque cellule fille possède une copie exacte du matériel génétique de la cellule mère, avec le même nombre de chromosomes et les mêmes informations génétiques.
L'un des acteurs clés de ce processus est le fuseau mitotique, une structure complexe de microtubules du fuseau qui guide la séparation ordonnée des chromosomes.
Au fur et à mesure que les chromosomes s’alignent le long de la plaque métaphase, ils subissent une ségrégation précise en deux cellules filles pendant l’anaphase. Pendant ce temps, la membrane nucléaire se démonte et se réassemble, assurant une transition en douceur.
La mitose est essentielle à la croissance, à la réparation et au maintien des organismes multicellulaires. Il permet le renouvellement constant des cellules comme la peau, le sang et les muscles, tout en garantissant que ces nouvelles cellules sont génétiquement identiques à leurs cellules parentales.
Essentiellement, la mitose est le cheval de bataille cellulaire qui assure le bon fonctionnement de notre corps.
La méiose est un processus crucial dans la reproduction sexuée, distinct de la mitose, car il vise à créer une diversité génétique.
La méiose commence avec une cellule mère diploïde, mais elle ne s'arrête pas seulement à deux cellules filles. Au lieu de cela, elle passe par deux étapes distinctes :la méiose I et la méiose II.
L'étape initiale, la méiose I, implique une étape cruciale :la recombinaison homologue, où les chromosomes homologues de chaque parent échangent du matériel génétique. Ce processus mélange le jeu génétique, mélangeant et faisant correspondre les allèles (versions de gènes) des deux parents.
À la suite de la méiose I, deux cellules filles haploïdes émergent, chacune possédant une combinaison unique de matériel génétique. Ces cellules ne possèdent qu’une seule version de chaque gène, contrairement aux deux versions trouvées dans une cellule diploïde. Mais la diversité génétique ne s'arrête pas là.
La méiose II s'ensuit et les cellules haploïdes se divisent davantage. Cette deuxième division donne naissance à quatre cellules filles haploïdes, chacune avec des compositions génétiques distinctes. Ces cellules spécialisées sont appelées gamètes ou cellules sexuelles et jouent un rôle central dans la reproduction sexuée.
Pendant la fécondation, les cellules reproductrices (c'est-à-dire les spermatozoïdes) portant leur propre information génétique unique fusionnent avec les ovules, chargés de la même manière d'un matériel génétique distinctif. Cette union donne naissance à un zygote doté d'un ensemble complet de gènes, comprenant les contributions des deux parents.
La méiose est l'architecte de la variation génétique, améliorant l'adaptabilité d'un organisme à un monde en évolution. Le processus méiotique garantit que chaque événement de reproduction sexuée produit des combinaisons génétiques véritablement uniques — un élément crucial dans la création de chaque nouvelle génération.
"La clé pour comprendre la différence entre la mitose et la méiose ne réside pas dans les étapes, mais dans les produits finaux de chacune", explique Brandon Jackson, professeur adjoint au Département des sciences biologiques et environnementales de l'Université de Longwood en Virginie.
"La mitose donne naissance à deux cellules "filles" identiques, chacune avec deux versions de chaque gène - une version de chaque parent, comme toutes les cellules du corps", poursuit-il. "La méiose donne naissance à quatre cellules appelées gamètes – cellules sexuelles – mais chacune ne possède qu'une seule version de chaque gène. De cette façon, lorsque le sperme et l'ovule fusionnent pendant la fécondation, le zygote résultant a à nouveau deux versions de chaque gène. "
Ainsi, si les cellules se divisent, c'est presque toujours par mitose, à moins que le produit ne soit un gamète qui envisage de rencontrer un autre gamète pour créer un nouvel organisme.
Dans ce cas, chaque cellule ne peut avoir que 23 chromosomes au lieu des 46 normaux. Il faut donc procéder à un certain remaniement afin de s'assurer que chaque cellule sexuelle possède la moitié des chromosomes d'une cellule normale.
Il est difficile de décrire les différences entre les processus de mitose et de méiose sans utiliser des termes comme « recombinaison homologue » et « cytokinèse », qui prêtent à confusion. Il est utile d'arrêter un instant de penser à la division cellulaire en termes de chromosomes et de commencer à penser aux phrases.
"La mitose contre la méiose est l'ennemi juré de mes étudiants !" dit Jackson. "Mais comme l'ADN ressemble beaucoup à des mots enchaînés pour former des phrases, nous pouvons utiliser des mots pour analogiser ces événements."
Un exercice que Jackson fait dans ses cours de biologie consiste à prendre deux phrases et à les appeler « chromosomes ». Pour le bien de cet article, nous avons mis la phrase 1 en gras pour faciliter le suivi de son chemin à travers les processus de mitose et de méiose.
Ces deux phrases décrivent fondamentalement la même idée, mais la phrase 1 (un ovule, avec 23 chromosomes) vient du parent féminin (en gras), et la phrase 2 (un spermatozoïde, également avec 23 chromosomes) vient du parent mâle.
Phrase 1 :Imaginez un lapin caché dans les buissons. Phrase 2 : Conceptualisez un lièvre enveloppé de végétation.
La mitose et la méiose partent d'ici et dupliquent l'ADN, nous donnant deux exemplaires de chaque phrase.
Imaginez un lapin caché dans les buissons. Imaginez un lapin caché dans les buissons. Imaginez un lièvre enveloppé de végétation. Imaginez un lièvre enveloppé de végétation.L'étape suivante de la mitose sépare les doublons, puis les trie pour créer des cellules jumelles contenant chacune du matériel génétique hérité de la mère et du père. Ceux-ci peuvent ensuite créer des doublons d'eux-mêmes qui ressemblent à peu près exactement aux doublons que vos globules rouges ou vos cellules hépatiques ont créés l'année dernière ou il y a 20 ans.
Imaginez un lapin caché dans les buissons. Imaginez un lièvre enveloppé de végétation. Imaginez un lapin caché dans les buissons. Imaginez un lièvre enveloppé de végétation.La première étape de la méiose, (scientifiquement connue sous le nom de méiose I), prend l'ADN dupliqué qui marque le début du processus de mitose, le copie, ce qui donne naissance à deux cellules filles, chacune contenant des ensembles complets de chromosomes, puis les mélange comme un jeu de cartes :
Imaginez un lapin caché dans le végétation. Imaginez un lièvre enveloppé de buissons. Imaginez un lapin enveloppé dans des buissons . Imaginez un lièvre caché dans le végétation.La première étape (scientifiquement connue sous le nom de méiose I) consiste à copier une seule cellule, ce qui donne naissance à deux cellules filles, chacune contenant un ensemble complet de chromosomes.
Imaginez un lapin caché dans le végétation. Imaginez un lièvre enveloppé de buissons . Imaginez un lapin enveloppé dans des buissons . Imaginez un lièvre caché dans le végétation.La deuxième étape (scientifiquement connue sous le nom de Méiose II) sépare ensuite les nouvelles cellules filles, en plaçant chacune dans sa propre cellule, laissant quatre cellules avec un ADN différent dans chacune.
Imaginez un lapin caché dans le végétation. Imaginez un lièvre enveloppé de buissons . Imaginez un lapin enveloppé dans des buissons . Imaginez un lièvre caché dans le végétation."Chaque phrase dit la même chose, mais avec des versions différentes de chaque mot – chaque version étant un allèle, dans le langage de l'ADN", explique Jackson. "Chaque allèle est un mélange de mots provenant des parents masculins et féminins."
Phew! La méiose semble demander beaucoup de travail ! Pourquoi s'embêter alors que vous pourriez simplement faire une mitose rapide et en finir avec cela ?
"Variation!" dit Jackson. "Il s'agit de la première partie de la reproduction sexuée, dont le but est d'augmenter la variation génétique, ce qui augmente la capacité d'un organisme à continuer à s'adapter à un monde en évolution."
Disons que le dernier gamète ci-dessus (ce sont les "phrases" formées par la méiose) féconde un autre gamète qui dit :
Considérez un lapin déguisé par des mauvaises herbes.Cela créerait une nouvelle cellule et un nouvel organisme avec le profil ADN suivant :
Imaginez un lièvre caché dans le végétation. Considérez un lapin déguisé par des mauvaises herbes.Non seulement c'est différent de notre cellule parent, celle avec laquelle nous avons commencé, mais c'est différent de chacun des grands-parents.
Et si vous avez des dizaines de ces phrases – les humains ont 23 paires de « phrases », après tout – et que chaque phrase contient des milliers de mots, chaque méiose et chaque événement de fécondation aboutissent à des combinaisons génétiques qui n’ont probablement jamais existé.
C'est bien sûr pourquoi vous êtes si spécial.
Maintenant, c'est intéressantLa méiose a été observée pour la première fois dans les œufs d'oursins en 1876 par le biologiste allemand Oscar Hertwig.
Cet article a été mis à jour en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
