Abonnez-vous à Universalis pour 1 euro

MITOSE

Mécanismes moléculaires de la mitose

Malgré l'apport des études structurales de nombreuses questions restent à élucider sur les mécanismes des événements dynamiques que comporte la mitose.

C'est en utilisant des techniques variées, immunocytochimiques, biochimiques, physiologiques, génétiques et celles de la biologie moléculaire que des résultats ont pu être obtenus qui rapportent à l'échelle de l'organisation moléculaire des structures l'analyse des problèmes de la mitose.

Construction et configuration spatiale du fuseau

Ces événements dépendent en grande partie des centres organisateurs de microtubules des cellules en mitose et des propriétés de la tubuline.

L'entrée d'une cellule en mitose est caractérisée, entre autres, par la réorganisation de son cytosquelette. Microtubules et filaments d'actine sont alors dépolymérisés, ce qui entraîne un changement de forme de la cellule qui devient sphérique. Les molécules de tubuline devenues disponibles sont utilisées pour former le fuseau bipolaire de division, cytosquelette spécifique de la cellule en mitose, dont la construction commence dès le début de la prophase. Les microtubules en sont le constituant le plus abondant. Ils sont indispensables au déroulement de la mitose qui s'arrête si leur polymérisation est inhibée par des drogues comme la colchicine ou la vinblastine par exemple (ces drogues sont des antimitotiques utilisés dans la thérapeutique du cancer).

Centres organisateurs de microtubules : initiation et orientation des microtubules fusoriaux

L'initiation de la polymérisation des microtubules du fuseau et leur orientation dépendent tout d'abord de la position et des interactions des centres organisateurs de microtubules des cellules en mitose. Bien individualisés du point de vue structural, ces centres initiateurs sont les amas de matériel amorphe situés aux pôles du fuseau (autour des paires de centrioles dans les cellules possédant ces organites) et les kinétochores différenciés dans la région du centromère des chromosomes dupliqués (fig. 6).

Le rôle de centre organisateur joué par ces structures est suggéré d'abord par des observations anatomiques : les microtubules polaires et astériens ont une de leurs extrémités ancrée dans le matériel amorphe polaire ; les microtubules kinétochoriens ont une de leurs extrémités attachée aux kinétochores.

Ce rôle est confirmé par des expériences réalisées in vivo et in vitro. In vivo, une irradiation par un fin rayon laser du matériel péricentriolaire de cellules de mammifères en prophase, lésant ce matériel à un pôle du fuseau, a pour conséquence de réduire considérablement le nombre de microtubules issus de ce pôle dans le demi-fuseau correspondant lorsque la mitose se poursuit. Une autre expérience consiste à traiter sur le vivant des cellules en mitose par une drogue, le nocodazole, qui inhibe la polymérisation de la tubuline et provoque une dépolymérisation rapide mais réversible des microtubules. Lorsque le traitement par le nocodazole est arrêté, des microtubules s'édifient rapidement à partir du matériel péricentriolaire et à partir des kinétochores.

In vitro, lorsque des complexes centriolaires sont isolés à partir de cellules animales en mitose et sont placés dans un milieu approprié contenant des molécules de tubuline, des microtubules se forment à partir du matériel péricentriolaire des complexes. De même, si des chromosomes métaphasiques, isolés de façon telle qu'aucun microtubule ne reste attaché à leurs kinétochores, sont ensuite placés dans un milieu contenant de la tubuline, des microtubules s'édifient à partir des kinétochores.

Élongation des microtubules du fuseau : équilibre dynamique tubuline/microtubules

Les microtubules fusoriaux sont en équilibre avec des molécules de tubuline libres, et leur longueur est en[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

  • : maître assistant en biologie cellulaire à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Mitoses - crédits : 
alanphillips/ Getty Images

Mitoses

Division cellulaire : mitose - crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

Division cellulaire : mitose

Cycle cellulaire chez les eucaryotes - crédits : Encyclopædia Universalis France

Cycle cellulaire chez les eucaryotes

Autres références

  • EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)

    • Écrit par Denise ZICKLER
    • 7 721 mots
    • 9 médias
    Bornons-nous à rappeler que, par la mitose, une cellule donne naissance à 2 cellules filles identiques ayant en particulier un nombre chromosomique égal à celui de la cellule mère. Les chromosomes sont dupliqués avant la division (cf. chap. 5) et, lorsqu'ils s'individualisent en se condensant, ils apparaissent...
  • ANIMAUX MODES DE REPRODUCTION DES

    • Écrit par Catherine ZILLER
    • 4 447 mots
    • 4 médias
    ...Souvent, les individus fils restent rattachés à l'animal souche : la reproduction asexuée produit alors une colonie (Cœlentérés, Bryozoaires, Tuniciers). Ce type de reproduction repose sur la seule division mitotique, au cours de laquelle le nombre de chromosomes reste constant, de sorte que le patrimoine...
  • BIOCHIMIE

    • Écrit par Pierre KAMOUN
    • 3 880 mots
    • 5 médias
    ...permettait d'expliquer le mécanisme de la transmission du message génétique d'une cellule à ses deux cellules filles au cours de la division cellulaire, ou mitose : un brin d'ADN est transmis à chaque cellule fille, et le brin complémentaire est synthétisé en utilisant comme matrice de copie le brin d'origine...
  • CELLULE - La division

    • Écrit par Marguerite PICARD
    • 4 983 mots
    • 3 médias
    Lesprocessus qui permettent la distribution du matériel génétique nucléaire préalablement dupliqué de manière identique en deux noyaux distincts sont décrits dans l'article chromosome - La mitose. Pendant la mitose, on constate que l'activité des chromosomes en termes de transcription...
  • Afficher les 17 références

Voir aussi