Photodisc/Photodisc/Getty Images
Avant la division cellulaire, l’ADN du noyau doit être fidèlement dupliqué, méticuleusement inspecté pour déceler les erreurs et organisé en structures compactes ressemblant à des chromatides. Cette séquence complexe garantit que chaque cellule fille reçoit une copie précise du génome.
La division cellulaire, ou mitose, est un élément clé du cycle cellulaire. . S'ensuit une phase préparatoire appelée interphase et une phase de division dite phase M. La phase M est subdivisée en mitose et cytokinèse, cette dernière étant la division physique qui donne deux cellules filles. Les étapes classiques de la mitose sont la prophase, la métaphase et l'anaphase. , et télophase , chacun contribuant à la formation de noyaux filles identiques.
L'interphase elle-même est divisée en trois sous-étapes :G1, S et G2. Pendant G1 (la première lacune), la cellule grandit et synthétise des protéines. En phase S (synthèse), la réplication de l'ADN se produit, produisant des chromatides sœurs. G2 (la deuxième lacune) est dédié à la duplication des organites et à un examen approfondi de l'ADN nouvellement synthétisé pour détecter les erreurs potentielles avant que la cellule ne s'engage dans la division.
Après réplication en phase S, chaque chromosome est constitué de deux chromatides sœurs identiques. Chez l'homme, le résultat est deux ensembles complets de 46 chromosomes, soit 23 de chaque parent. Contrairement à la méiose, la mitose n'implique pas l'appariement de chromosomes homologues.
Au cours de la phase S, la cellule duplique l’intégralité de son génome selon un processus hautement coordonné qui déroule et expose temporairement les brins d’ADN. Cette décondensation nécessaire augmente le risque de rupture, de sorte que la cellule dépense une énergie importante et utilise des machines de réplication robustes pour garantir la fidélité.
Une fois la duplication terminée, les chromatides sœurs nouvellement formées sont compactées en structures chromatides courtes et épaisses, essentiellement des chromosomes en forme de X. L’ADN n’existe pas isolément; il s'enroule autour des protéines histones, formant la chromatine. Cette condensation en faisceaux cylindriques étroitement enroulés renforce l'ADN et le protège des dommages causés par les forces mécaniques de la mitose.
Chaque chromosome condensé comporte un centromère, une région spécialisée qui sert de point d'attache aux microtubules du fuseau, permettant une ségrégation précise des chromatides lors de la division cellulaire.
Avant que la mitose puisse avoir lieu, la cellule effectue une inspection complète de l'ADN répliqué au cours de la phase G2. Des protéines dédiées à la réponse aux dommages de l’ADN recherchent les entailles, les cassures ou les discordances. Si des défauts sont détectés, la machinerie du point de contrôle arrête la progression, permettant ainsi aux processus de réparation de corriger les problèmes. Ce n'est qu'après avoir passé le point de contrôle G2‑M que la cellule avance en mitose.