Fiche de révision : Mitose et méiose cellulaire

📋 Plan du Cours

1. Organisation du fuseau mitotique
2. Duplication et séparation des centrosomes
3. Formation et dynamique du fuseau
4. Enveloppe nucléaire et mitose
5. Capture et ségrégation chromosomique
6. Télophase et cytodiérèse
7. Particularités de la méiose

📖 1. Organisation du fuseau mitotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Fuseau mitotique : Réseau vaste et dense de microtubules organisé entre deux pôles, qui assure le transfert des chromosomes dupliqués.

★ À maîtriser

• Chaque hémi-fuseau est relié à un centrosome contenant deux centrioles, du matériel péricentriolaire et un complexe important de γ-tubuline.

Compléments

• Le fuseau mitotique utilise des protéines motrices pour organiser et déplacer les microtubules et les chromosomes.

💡 Astuce mémo

Deux hémi-fuseaux reliés à deux pôles encerclent les chromosomes.

📖 2. Duplication et séparation des centrosomes

★ À maîtriser

• La duplication du centrosome débute en fin de G1 ou au début de S, se poursuit par l’élongation des centrioles en phase S, puis s’achève par la séparation des centrosomes en G2 et au début de M.

• La duplication du centrosome est semi-conservative : chaque centriole sert de modèle à la formation de deux nouveaux centrioles.

📌 CDK2, associée aux cyclines A et E, régule la transition G1-S ainsi que la duplication et la séparation du centrosome.

Compléments

• Après la séparation, chaque nouveau centrosome contient un ancien centriole et un nouveau centriole.

💡 Astuce mémo

G1-S : duplication ; G2-M : séparation.

📖 3. Formation et dynamique du fuseau

★ À maîtriser

📌 En interphase, les microtubules sont longs, fins et divergents, tandis qu’en mitose ils sont courts, plus épais et rectilignes.

• Le temps de demi-vie d’un microtubule est de 5 à 10 minutes en interphase contre 5 à 10 secondes en mitose.

• La perte de GTP augmente l’instabilité des microtubules, qui se forment et se déforment rapidement pendant la mitose.

📌 EG-5 produit une force de répulsion entre les microtubules chevauchants, tandis que la dynéine cytoplasmique exerce une force de traction vers les centrosomes.

• Le fuseau comprend quatre types de microtubules:
  • Microtubules astraux
  • Microtubules polaires
  • Microtubules kinétochoriens
  • Microtubules associés aux bras chromosomiques

Compléments

• Le fuseau mitotique peut se former après ou avant la disparition de l’enveloppe nucléaire, selon la modalité utilisée par la cellule.

💡 Astuce mémo

Interphase : microtubules longs et stables ; mitose : courts et instables.

📖 4. Enveloppe nucléaire et mitose

🔑 Notions clés & Définitions

• Lamine nucléaire : Réseau de filaments intermédiaires qui tapisse la surface interne de l’enveloppe nucléaire.

📝 Points essentiels

• Le complexe MPF phosphoryle les lamines nucléaires, les dépolymérise et fragilise l’enveloppe nucléaire jusqu’à sa disparition.

• En télophase, la perte d’activité du MPF déphosphoryle les lamines, qui se repolymérisent et reforment progressivement l’enveloppe autour de l’ADN.

💡 Astuce mémo

Phosphorylation des lamines → désassemblage de l’enveloppe nucléaire.

📖 5. Capture et ségrégation chromosomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Kinétochore : Structure protéique d’environ une centaine de protéines située au centromère de chaque chromatide et reliant le chromosome aux microtubules.
• Cohésine : Anneau formé par Smc1, Smc3, Scc1 et Scc3 qui entoure les deux chromatides sœurs et les maintient associées.

📝 Points essentiels

• Le kinétochore comporte trois zones:
  • Plaque interne contenant CENP-A
  • Plaque externe associée à la dynéine
  • Couronne fibreuse contenant notamment CENP-E

📌 En prophase, Wapl dissocie principalement les cohésines des bras chromosomiques, tandis que PP2A protège les cohésines centromériques.

• Aurora B phosphoryle les kinétochores lorsque la tension entre les deux pôles est incorrecte, ce qui détache les microtubules mal attachés et permet une nouvelle capture.

📌 L’anaphase A correspond à la migration des chromatides vers les centrosomes, tandis que l’anaphase B correspond à l’allongement du fuseau qui éloigne les deux lots chromosomiques.

📌 La séparase clive la cohésine centromérique, ce qui permet la séparation des chromatides sœurs au début de l’anaphase.

💡 Astuce mémo

Capture, alignement, tension, séparation.

📖 6. Télophase et cytodiérèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Corps intermédiaire : Structure de microtubules chevauchants qui détermine la position de l’anneau de division entre les deux lots chromosomiques.

★ À maîtriser

• La cytodiérèse sépare progressivement la cellule en deux cellules filles grâce à un anneau contractile d’actine et de myosine, en environ 10 minutes.

📌 Le complexe central regroupant une GEF et une GAP active la GTPase Rho uniquement dans la partie centrale du corps intermédiaire.

• Rho active la polymérisation de l’actine par la formine et la profiline et active la myosine II par la kinase ROCK.

Compléments

• Pendant la division, la cellule perd son ancrage au support, ses fibres de tension et ses contacts focaux, puis elle s’arrondit par réorganisation du cytosquelette d’actine.

💡 Astuce mémo

Activation de Rho → actine et myosine → contraction de l’anneau.

📖 7. Particularités de la méiose

★ À maîtriser

• En méiose I, plusieurs centrosomes dépourvus de centrioles s’organisent progressivement pour former un fuseau terminé par deux centrosomes.

• En méiose I, les chromosomes homologues interagissent au niveau des chiasmas, puis les fibres kinétochoriennes apparaissent tardivement pour permettre leur séparation.

📌 En méiose I, les kinétochores sont mono-orientés vers un seul pôle du fuseau, ce qui dirige chaque chromosome homologue vers un pôle différent.

• En méiose I, la séparase activée par APC dégrade les cohésines des bras mais pas celles du centromère, tandis qu’en méiose II elle dégrade aussi les cohésines centromériques.

• La méiose produit quatre cellules filles après deux divisions successives, la première séparant les chromosomes homologues et la seconde séparant les chromatides sœurs.

• Lors d’une division asymétrique, le fuseau se déplace vers le cortex d’actine, l’anneau contractile se forme au milieu du fuseau et produit une grosse cellule et un petit globule polaire.

Compléments

• En méiose I, la cohésine mitotique Scc1 est remplacée par la cohésine méiotique Rec-8.

💡 Astuce mémo

Méiose I : homologues ; méiose II : chromatides sœurs.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison mitose et méiose