Les cellules sont les unités fondamentales de la vie, les plus petites entités qui assurent toutes les fonctions biologiques essentielles, du métabolisme à la reproduction. Tout comme les organismes multicellulaires suivent un cycle de vie (naissance, croissance, reproduction, vieillissement, mort), chaque cellule suit sa propre séquence précise d'événements, connue sous le nom de cycle cellulaire. .
Le cycle cellulaire est divisé en deux grands segments :interphase et la phase M . L’interphase occupe la majorité de la durée de vie d’une cellule et est subdivisée en étapes G1, S et G2. Pendant G1, la cellule agrandit et duplique les organites, mais les chromosomes restent non condensés. Dans la phase S, la réplication de l'ADN se produit, dupliquant les 46 chromosomes des cellules humaines. G2 sert de point de contrôle de qualité, garantissant que l'ADN est répliqué avec précision avant que la cellule ne procède à la division. Certaines cellules entrent dans un état G0 au repos après la mitose, en particulier dans les tissus à faible renouvellement comme le foie.
À la fin de G1, un point de contrôle G1 médié par une protéine confirme que la cellule est prête à s'engager dans la division. Un deuxième point de contrôle au stade G2 vérifie que la réplication de l’ADN s’est terminée avec succès. Si une cellule contourne G2 – directement à partir de la phase S – cela est typique des cellules à prolifération rapide. Ces points de contrôle sont des garanties essentielles qui empêchent la propagation de l'ADN endommagé.
La mitose est le processus eucaryote qui génère deux cellules filles génétiquement identiques à partir d'un seul parent. Il s'agit d'une division asexuée distincte de la méiose, qui réduit le nombre de chromosomes et introduit la diversité génétique. Dans la plupart des cellules animales, la mitose dure environ une heure, un bref instant dans la vie d’une cellule. Le terme mitose dérive du grec pour « fil », reflétant l’apparence de chromosomes condensés au microscope. La mitose elle-même n'implique que le noyau; la division cellulaire globale est appelée cytokinèse , tandis que la division nucléaire est connue sous le nom de caryocinèse .
Classiquement, la mitose comprend quatre étapes :prophase, métaphase, anaphase et télophase. De nombreux manuels incluent une cinquième, la prométaphase. , qui fait le lien entre la prophase et la métaphase. Vous trouverez ci-dessous un aperçu concis de chaque étape :
Pendant la prophase, la chromatine se condense en chromosomes discrets. Le centromère devient un point d'attache pour le kinétochore, tandis que les centrosomes dupliqués migrent vers des pôles opposés, initiant le fuseau mitotique. Chez la plupart des eucaryotes supérieurs, l'enveloppe nucléaire est dégradée par voie enzymatique, mais chez certains organismes, elle reste intacte et s'étire simplement.
Les microtubules du fuseau atteignent les kinétochores dans un processus dynamique de « recherche et capture ». Une fois attachés, une tension est générée, alignant les chromosomes le long de la plaque métaphasique.
Tous les chromosomes s'alignent précisément sur la plaque métaphasique, garantissant que chaque cellule fille recevra un ensemble identique de chromosomes. Les microtubules peuvent également s'étendre au cortex cellulaire sous forme de microtubules astraux, guidant l'orientation du fuseau.
Anaphase est divisée en deux composants :AnaphaseA , où les microtubules raccourcissent et séparent les chromatides, et AnaphaseB , où les pôles du fuseau s'éloignent davantage, allongeant la cellule. Un anneau d'actine contractile se forme sous la membrane plasmique, préparant la cytokinèse.
Les chromosomes atteignent les pôles opposés, se décondensent et les enveloppes nucléaires se reforment autour de chaque ensemble. L'appareil à fuseaux se désassemble et la cytokinèse complète le processus, produisant deux cellules filles identiques, prêtes à entrer dans G1 de leurs propres cycles.