Fuseau mitotique

Schéma de broche mitotique

Qu'est-ce que la broche mitotique?

Il fuseau mitotique Ou acromatique, également connu sous le nom de machines mitotiques, c'est une structure cellulaire sous forme de fuseau constituée par des microtubules de nature protéique qui se forment pendant la division cellulaire (mitose et méiose).

Le terme acromatique signifie qu'il n'est pas teint avec la coloration de l'orceine A ou B. La broche permet de répartir le matériel génétique entre les deux cellules filles, résultant de la division cellulaire.

Grâce à la division cellulaire, les deux gamètes sont générés, qui sont des cellules méiotiques, telles que les cellules somatiques nécessaires à la croissance et au développement d'un organisme à partir de zygote.

La transition entre deux divisions consécutives constitue le cycle cellulaire, dont la durée varie considérablement selon le type de cellule et les stimuli auxquels il est exposé.

Pendant la mitose d'une cellule eucaryote (cellule qui a un véritable noyau et des organites délimités par les membranes), plusieurs phases se produisent: phase S, prophase, promise, métaphase, anaphase, télophase et interface.

Initialement, les chromosomes sont condensés, formant deux filaments identiques appelés chromatides.

Chaque chromatide contient l'une des deux molécules d'ADN générées précédemment, ainsi que par une région appelée centromère, qui joue un rôle fondamental dans le processus de migration vers les pôles avant la division cellulaire.

La division mitotique se déroule tout au long de la vie d'un organisme. On estime que pendant la vie humaine, environ 10 se produisent dans le corps¹⁷ Divisions cellulaires. La division méiotique se produit dans des cellules productrices de gamètes ou des cellules sexuelles.

Structure et formation

Relation avec le cytosquelette

La broche acromatique est considérée comme un système longitudinal de microfibriles protéiques ou de microtubules cellulaires.

Il est formé au moment de la division cellulaire, entre les centromères chromosomiques et les centres dans les pôles cellulaires, et est lié à la migration des chromosomes pour générer des cellules filles avec la même quantité d'informations génétiques.

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Le centre est la région où les microtubules proviennent à la fois de la broche acromatique et du cytosquelette. Ces microtubules de l'espion.

Au début de la mitose, le réseau microtubulaire du cytosquelette de la cellule est démantelé et la broche acromatique se forme. Une fois la division cellulaire, la broche est démantelée et le réseau de microtubules de cytosquelette est réorganisé, renvoyant la cellule à son état de repos.

Il est important de souligner qu'il existe trois types de microtubules dans l'appareil mitotique: deux types de microtubules de broche (microtubules cyclotho-polaires et polaires), et un type de microtubule RSTER (microtubules astraux).

La symétrie bilatérale de la broche acromatique est due aux interactions qui maintiennent leurs deux moitiés ensemble. Ces interactions sont soit latérales, parmi les extrêmes positifs chevauchant des microtubules polaires; ou ce sont des interactions terminales entre les microtubules des Knetocoros et les Killlocoros des chromatides soeurs.

Cycle cellulaire et broche acromatique: phase S, profase, promesse, métaphase, anaphase, télophase et interface.

La réplication de l'ADN se produit pendant la phase S du cycle cellulaire, puis, pendant la prophase, la migration des centres vers les pôles opposés de la cellule se produit et les chromosomes sont également condensés.

Promesse

Dans la prométhabase, la formation de machines mitotiques se produit, grâce à l'assemblage des microtubules et à leur pénétration à l'intérieur du noyau. Les chromatides soeurs rejointes par les centromères et celles-ci sont générées, à leur tour, ils rejoignent les microtubules.

Métaphase

Pendant la métaphase, les chromosomes sont alignés dans le plan équatorial cellulaire. La broche est organisée dans une broche mitotique centrale et une paire d'Ostes.

Chaque Rster est composé de microtubules disposés sous la forme d'une étoile qui s'étend des centres vers le cortex cellulaire. Ces microtubules astraux n'interagissent pas avec les chromosomes.

On dit donc que le Rster rayonne du centrage au cortex cellulaire et participe à la fois à l'emplacement de l'ensemble de l'appareil mitotique et à la détermination du plan de la division cellulaire pendant la cytokinèse.

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Anaphase

Par la suite, pendant l'anaphase, les microtubules de la broche acromatique sont ancrés par une fin positive aux chromosomes à travers leurs kinetocoros et par une fin négative à un centrage.

La séparation des chromatides sœurs se produit dans des chromosomes indépendants. Chaque chromosome attaché à un microtubule de cinétocoro se déplace vers un poteau cellulaire. Simultanément, la séparation des poteaux cellulaires se produit.

Télophase et cytokinèse

Enfin, pendant la télophase et la cytocinie, les membranes nucléaires se forment autour des enfants et les chromosomes perdent leur apparence condensée.

Le fuseau mitotique disparaît lorsque les microtubules sont dépolimérisés et que la division cellulaire se produit entrant dans l'interface.

Mécanisme de migration chromosomique

Le mécanisme impliqué dans la migration des chromosomes vers les pôles et la séparation ultérieure des pôles n'est cependant pas connu exactement; Il est connu que dans ce processus, les interactions entre le cinétocoro et la microtubule de la broche attachée à cela.

Alors que chaque chromosome migre vers le pôle correspondant, la dépolimérisation du microtubulus unie se produit, ou un microtubule tunécocaire. On pense que cette dépolimérisation peut générer le mouvement passif du chromosome attaché à la microtubule de la broche.

On pense également qu'il peut y avoir d'autres protéines motrices associées au cinétocoro, dans lesquelles l'énergie de l'hydrolyse ATP serait utilisée.

Cette énergie servirait à stimuler la migration du chromosome le long du microtubulus vers son extrême appelé "moins" où se trouve le centrage.

À l'unisson pourrait la dépolymérisation de l'extrémité du microtubulum qui se lie au cianétocoro, ou "plus", ce qui contribuerait également au mouvement du chromosome.

Fonction de fuseau mitotique

Le fuseau acromatique ou mitotique est une structure cellulaire qui remplit la fonction d'ancrage des chromosomes à travers leurs kinétocoros, de les aligner l'équateur cellulaire et de diriger enfin la migration des chromatides vers les pôles opposés de la cellule avant la division, permettant la distribution de matériau génétique équitable de distribution Entre les deux cellules filles qui en résultent.

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Si des erreurs se produisent dans ce processus, le manque ou l'excès de chromosomes est généré, ce qui se traduit par des modèles de développement anormaux (de se produire pendant l'embryogenèse), et diverses pathologies (de se produire après la naissance de l'individu).

Autres fonctions à vérifier

Il est prouvé que les microtubules de la broche acromatique participent à la détermination de l'emplacement des structures responsables de la division cytoplasmique.

La principale preuve est que la partition cellulaire se produit toujours dans la ligne médiane de la broche, où les fibres polaires se chevauchent.

Évolution du mécanisme

Évolutionnairement, il a été sélectionné comme mécanisme très redondant, dans lequel chaque étape est effectuée par des protéines motrices de microtubules.

On pense que l'acquisition évolutive des microtubules était due à un processus d'endosimbiose, dans lequel une cellule eucaryote absorbée de l'environnement une cellule Procary qui présentait ces structures de la broche acromatique.

Tout cela aurait pu arriver avant l'apparition de la mitose.

Cette hypothèse indique que les structures protéiques microtubulaires auraient pu remplir à l'origine une fonction de propulsion. Ensuite, à mesure qu'il fait partie d'un nouvel organisme, les microtubules constitueraient le cytosquelette et, par la suite, la machinerie mitotique.

Dans l'histoire évolutive, il y avait des variations dans le schéma de base de la division cellulaire eucaryote. La division cellulaire ne représentait que certaines phases du cycle cellulaire, qui est un processus majeur.

Les références

1. Bagsover, s.R., Hyams, J.S., Shephard, E.POUR., Blanc, h.POUR. et Wiedemann, C.g. Biologie cellulaire, à court cours.
2. Friedmann, t., Dunlap, J.C. Et Goodwin, S.F. Progrès en génétique. Elsevier Academic Press. 
3. Hartwell, L., Goldberg, M.L., Fischer, J. et Hood, L. Génétique: des gènes génomes. McGraw-Hill.