Voilà un petit rappel en ce qui concerne la méiose et ses différentes étapes:
Alors que la mitose était l'équivalent eucaryote de la division des procaryotes, rendue plus complexe par la présence de plusieurs chromosomes et d'une enveloppe nucléaire, la méiose est un mécanisme original, spécifique des eucaryotes, certainement à l'origine de leur succès évolutif.
La mitose était la division conforme, une cellule mère donne deux cellules filles au génome identique. La méiose est une division non conforme, à partir d'une cellule mère diploïde, on obtient quatre cellules filles haploïdes toutes ayant un génome différent. Les quatres cellules vont ensuite se diviser comme auparavant et constituer des lignées de cellules haploïdes pendant quelques génération. Puis deux cellules haploïdes vont fusionner et redonner une cellule diploïde, c'est la fécondation.
ainsi c'est dans la méiose que les eucaryotes provoquent un brassage de gènes aux sein d'une population cellulaire. Ceci permet de créer rapidement un génome totalement différent, n'ayant jamais existé auparavant, la variabilité génétique que cela crée permet à la fois de résister aux mutations, très nombreuses sur un génome aussi gros que celui des eucaryotes et de mieux résister aux variations du milieu, dans toutes les combinaison génique, il y a de la chance que l'une d'elle soit capable de résister.
Selon les taxons, le rapport entre stade haploïde et le stade diploïde est varié. Certains eucaryotes unicellulaires vivent normalement au stade haploïde, quand ils fusionnent, c'est pour entrer en méiose aussitôt. Pour d'autre comme les animaux, le stade dominant est diploïde et la méiose est aussitôt suivie d'une fécondation. D'autre enfin présentent une alternance d'individus haploïde et d'individu diploïde, comme chez les plantes ou le stade diploïde est le sporophyte et le stade haploïde est le gamétophyte, même si ce dernier a une durée de vie réduite et une taille microscopique (alors que le sporophyte peut faire plus de 100m de haut comme pour le séquoia) chez les végétaux supérieurs.
La méiose est une opération complexe, elle est constituée d'une seule synthèse d'ADN suivie de deux divisions particulières appelées mitose réductionnelle et mitose équationnelle.
1-La mitose réductionnelle.
Elle fait passer la cellule du stade diploïde au stade haploïde. En réalité, cette mitose est comme une mitose normale précédée d'une phase de synthèse d'ADN. Sa quantité d'ADN est donc 4C, pour aboutir à 2C dans chacune des cellules fille. C'est pour cela qu'elle est suivie d'une mitose équationnelle, pour aboutir à la quantité 1C désirée. Elle présente cependant une énorme différence par rapport à une mitose normale. Dans la télophase, les chromatides ne vont pas se séparer et vont migrer ensemble dans la même cellule fille. En revanche, les chromosomes apparentés, en double dans une cellule diploïde, vont migrer chacun dans une des nouvelles cellules. La séparation est donc à l'inverse de ce qui se passe dans une mitose normale.
Un autre évènement majeur va également se produire, pendant la prophase se coup ci. Majeur à tous les points de vue, en temps car cette seule phase va prendre jusqu'à des jours pour se dérouler, en importance aussi car il va permettre une ségrégation correcte des chromosomes dans les phases ultérieures. Les deux chromosomes de chaque paire vont s'apparier et échanger des morceaux. Cet échange est l'origine du crossing over.
La prophase est divisée en cinq stades caractérisés par les événements qui s'y déroulent : le leptotène, le zygotène, le pachytène et le diplotène et la diacinèse.
*Le leptotène
Dans cette phase, les chromosomes commencent à se condenser sous forme de minces filaments fixés à un axe protéique. Les deux chromatides sont présent mais ne sont visuellement séparables. Des condensations de chromatine, correspondant à un gène sous sa forme inactivée sont cependant observables.
*Le zygotène
Les chromosomes homologues commencent à s'apparier. Le phénomène s'appelle synapses. Il se produit à proximité de l'enveloppe nucléaire. Deux extrémités de chromosomes proches vont s'associer, puis l'ensemble va s'assembler à la manière d'une fermeture éclair. Les axes protéiques forment des extensions qui s'accrochent les unes aux autres formant le complexe synaptonémal. Ce complexe a l'aspect d'une petite échelle ou les axes protéiques forment les montants et les extensions sont les barreaux. Chaque association est une tétrade (ormée donc de quatre chromatides) ou bivalent (deux chromosomes).
*Le pachytène
Cette phase est normalent la plus longue, pouvant durer plusieurs jours (seules exceptions, les femelles des primates supérieurs), c'est là que va se produire le crossing over, ou recombinaison génétique. De gros nodules en partie protéiques se forment au hasard sur le complexe synaptonémal. Ces nodules de recombinaison servent de médiateurs dans les échanges entre chromosomes. Au sein d'une tétrade, le brin d'ADN est coupé et les extrémités sont échangées entre deux chromatides de deux chromosomes différents. Chaque chromatide est maintenant un hybride des deux chromatides originels. Les chromosomes étant étroitement accolés, ce phénomène est invisible à l'oeil nu, ses conséquences apparaîtront au stade suivant sous forme de chiasma (ou enjambements).
*Le diplotène
Les chromosomes homologues commencent à se séparer, par dissolution des complexes synaptonemaux, c'est la desynapsis. Les chromosomes s'éloignent l'un de l'autre, mais ils restent joint au niveau des chiasmas, zone d'échange d'ADN entre deux chromatides. A partir de là, la mitose reprend son cours normal. Toutefois, chez la femme ou les ovocytes restent bloqués à ce stade à la naissance et ne passent à l'étape suivante que quand il reprend sa maturation (à partir de la puberté pour les premiers, à la ménopause pour les derniers), la diplotène pouvant donc durer jusqu'à 50 ans. Dans ce cas, ce stade est le plus long, mais il constitue une exception, chez l'homme déjà la diplotène ne dure que quelques minutes.
*La diacinèse
Elle correspond à un retour à la prophase normale. Les chromosomes se condensent, se détachent de l'enveloppe nucléaire. Dans chaque tétrade, les chromatides soeurs sont reliées par leurs centromères, les chromatides non soeurs par leurs chiasmas. La mitose se poursuit alors avec ses phases normales, métaphase, anaphase et télophase. La différence étant que ce sont les chromosomes qui ségréguent, les chromatides de chaque chromosome restant appariée.
Le bilan de la mitose réductionnelle est double :
Les chromosomes de chaque paire sont séparés dans une cellule différente. Le génome est donc maintenant haploïde, même si la quantité d'ADN reste 2C
Les quatre chromatides sont tous différents.
2-La mitose équationnelle
Elle est identique à une mitose standard, a ceci près que les cellules sont maintenant haploïdes et surtout que les deux chromatides de chaque chromosome sont différents à cause du crossing over de la mitose précédente. A l'issue de cette mitose, on a donc deux cellules au génome différent. La division précédente ayant donné elle même deux cellules, on a donc au total quatre cellules, toutes différentes.
à la prochaine fois inchallah.
bon courage.
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