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La cytokinèse est l'étape finale de la division cellulaire des cellules eucaryotes, où le cytoplasme se divise pour former deux cellules filles génétiquement identiques. Il suit les processus de mitose ou de méiose et implique la formation d'un sillon de clivage dans les cellules animales ou d'une plaque cellulaire dans les cellules végétales.
Les chromosomes sont des complexes ADN-protéines filiformes logés dans le noyau des eucaryotes diploïdes. Ils portent les instructions génétiques qui sont répliquées et distribuées aux cellules filles lors de la division. Le nombre de paires de chromosomes varie selon les espèces :les humains en ont 23 paires (46 au total), les chiens 39 paires, le riz 12 paires et les mouches des fruits seulement 4 paires.
Le centromère est la région rétrécie d'un chromosome qui s'attache aux microtubules du fuseau, assurant une ségrégation précise des chromatides sœurs. Les télomères, situés aux extrémités des chromosomes, sont des séquences d'ADN répétitives qui protègent contre la dégradation lors de la réplication. Le raccourcissement des télomères peut déclencher la sénescence cellulaire.
Le cytoplasme est la matrice semi-fluide entourant le noyau, contenant des organites, des enzymes et des molécules solubles. Il est divisé en endoplasme (central, riche en organelles) et en ectoplasme (périphérique, gélatineux). Au cours de la cytokinèse, le cytoplasme est partagé entre les deux cellules naissantes.
La division cellulaire se déroule par interphase (croissance et réplication de l'ADN) suivie de la phase M, qui comprend la prophase, la métaphase, l'anaphase, la télophase et la cytokinèse. En interphase, la cellule se prépare à la division; en prophase, la chromatine se condense; la métaphase aligne les chromosomes ; l'anaphase sépare les chromatides sœurs; la télophase reforme les enveloppes nucléaires; la cytokinèse divise physiquement la cellule.
Animal cytokinesis begins with the formation of a cleavage furrow, driven by an actin‑myosin contractile ring. L'anneau se contracte jusqu'à ce que la membrane plasmique se pince, complétant ainsi l'abscission. La dernière étape implique la fusion membranaire pour séparer complètement les deux cellules filles.
Les cellules végétales, enfermées dans une paroi cellulaire rigide, ne peuvent pas former de sillon. Au lieu de cela, un phragmoplaste s'assemble entre les chromosomes qui se séparent, transportant des vésicules qui délivrent des matériaux de paroi cellulaire pour former une nouvelle plaque cellulaire. Une fois la plaque cellulaire mûrie, les deux cellules sont scellées par une nouvelle paroi cellulaire et une nouvelle membrane.
La cytokinèse symétrique produit des cellules filles de taille et de teneur en organelles égales, courantes dans les divisions mitotiques des cellules somatiques et la méiose mâle (spermatogenèse). La cytokinèse asymétrique produit des cellules de différentes tailles, comme on le voit dans la méiose féminine (ovogenèse), où il en résulte un gros ovule et plusieurs petits globules polaires.
La cytokinèse est un processus finement réglé qui garantit que chaque cellule fille hérite des composants cellulaires et du matériel génétique appropriés. Comprendre ses mécanismes, en particulier les distinctions entre les cellules animales et végétales, donne un aperçu de la croissance, du développement et de la reproduction dans l'arbre de vie.