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Les cellules se développent, se réparent et se propagent via deux processus de division principaux :la mitose. et méiose . Alors que la mitose produit deux filles diploïdes, la méiose produit quatre cellules haploïdes – les gamètes – contenant chacune la moitié de l'ensemble des chromosomes parentaux.
La méiose est une forme spécialisée de division cellulaire qui réduit de moitié le nombre de chromosomes, créant ainsi des gamètes génétiquement distincts tels que des œufs, des spermatozoïdes et certaines spores de plantes. Le processus comprend deux divisions séquentielles (méioseI et méioseII) précédées d'une interphase qui reflète l'interphase mitotique mais ouvre la voie aux événements uniques d'appariement et de recombinaison qui suivent.
L'interphase méiotique est subdivisée en trois phases :G1, S et G2, reflétant le timing mitotique. Chaque phase effectue des tâches préparatoires distinctes qui garantissent collectivement une division réductionnelle réussie.
Pendant G1, la cellule grossit, synthétise des protéines et s'engage dans la communication intercellulaire. Les chromosomes restent entièrement condensés et séquestrés dans une enveloppe nucléaire, maintenant ainsi l'intégrité génomique pendant que la cellule se prépare à la réplication de l'ADN.
La phase S est celle où la cellule duplique l’intégralité de son génome. Chaque chromosome est copié dans une chromatide sœur identique, liée au centromère. Bien que l'enveloppe nucléaire persiste, la paire de chromatides reste indiscernable jusqu'au début de la méiose I. Dans les cellules végétales, un appareil à fuseau commence à se former au cours de cette étape, jetant les bases d'une ségrégation chromosomique ultérieure.
G2 poursuit sa croissance et son maintien fonctionnel tandis que les chromosomes dupliqués restent enfermés dans le noyau. Dans les cellules animales, les centrosomes se dupliquent et les centrioles deviennent bien définis, formant les microtubules fusiformes qui sépareront plus tard les chromatides sœurs au cours de la méioseI.
Contrairement à la mitose, qui culmine en une seule division, la méiose implique deux divisions consécutives sans interphase intermédiaire. La première division (méiose I) reflète la mitose, produisant deux cellules diploïdes qui ont déjà doublé leurs chromosomes. La deuxième division (méioseII) réduit ensuite de moitié le nombre de chromosomes, ce qui donne quatre cellules haploïdes. Comme aucune nouvelle synthèse d'ADN ne se produit entre les divisions, les chromatides sœurs qui ont été dupliquées pendant la phase S restent intactes et sont séparées, garantissant que chaque gamète reçoive une seule copie de chaque chromosome.
Lorsque deux gamètes fusionnent lors de la fécondation, leurs génomes haploïdes se combinent pour restaurer l'état diploïde, initiant ainsi le développement d'un nouvel organisme.