La prométaphase c'est une étape du processus de division cellulaire, intermédiaire entre la prophase et la métaphase. Elle se caractérise par l'interaction des chromosomes en division avec les microtubules responsables de leur séparation. La prométaphase se produit à la fois dans la mitose et la méiose, mais avec des caractéristiques différentes.
L'objectif clair de toute division cellulaire est de produire plus de cellules. Pour y parvenir, la cellule doit à l'origine dupliquer son contenu en ADN; c'est-à-dire le reproduire. En plus de cela, la cellule doit séparer ces chromosomes de telle manière que le but particulier de chaque division du cytoplasme soit rempli..
En mitose, le même nombre de chromosomes de la cellule mère dans les cellules filles. Dans la méiose I, la séparation entre les chromosomes homologues. Dans la méiose II, la séparation entre les chromatides soeurs. C'est-à-dire à la fin du processus, obtenir les quatre produits méiotiques attendus.
La cellule gère ce mécanisme compliqué grâce à l'utilisation de composants spécialisés tels que des microtubules. Ceux-ci sont organisés par le centrosome chez la plupart des eucaryotes. Dans d'autres, au contraire, comme les plantes supérieures, un autre type de centre d'organisation des fonctions de microtubules.
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Les microtubules sont des polymères linéaires de la protéine tubuline. Ils sont impliqués dans presque tous les processus cellulaires qui impliquent le déplacement d'une structure interne. Ils font partie intégrante du cytosquelette, des cils et des flagelles.
Dans le cas des cellules végétales, elles jouent également un rôle dans l'organisation structurelle interne. Dans ces cellules, les microtubules forment une sorte de tapisserie fixée sur la face interne de la membrane plasmique..
Cette structure, qui contrôle les divisions cellulaires végétales, est connue sous le nom d'organisation corticale des microtubules. Au moment de la division mitotique, par exemple, ils s'effondrent en un anneau central qui sera le futur site de la plaque centrale, dans le plan où la cellule se divisera..
Les microtubules sont composés d'alpha-tubuline et de bêta-tubuline. Ces deux sous-unités forment un hétérodimère, qui est l'unité structurelle de base des filaments de tubuline. La polymérisation des dimères conduit à la formation de 13 protofilaments dans une organisation latérale qui donne naissance à un cylindre creux.
Les cylindres creux de cette structure sont des microtubules qui, de par leur propre composition, présentent une polarité. Autrement dit, une extrémité peut croître par addition d'hétérodimères, tandis que l'autre peut subir des soustractions. Dans ce dernier cas, le microtubule, au lieu de s'allonger dans cette direction, rétrécit.
Les microtubules se nucléent (c'est-à-dire commencent à polymériser) et s'organisent en centres d'organisation des microtubules (COM). Les COM sont associés aux centrosomes lors des divisions dans les cellules animales.
Dans les plantes supérieures, qui n'ont pas de centrosomes, le COM est présent dans des sites analogues, mais composé d'autres composants. Dans les cils et les flagelles, le COM est situé à la base de la structure motrice.
Le déplacement des chromosomes lors des divisions cellulaires est réalisé grâce à des microtubules. Ceux-ci assurent l'interaction physique entre les centromères des chromosomes et le COM.
Par des réactions de dépolymérisation ciblées, les chromosomes en métaphase finiront par se déplacer vers les pôles des cellules en division..
Une ségrégation chromosomique mitotique correcte est celle qui garantit que chaque cellule fille reçoit un complément de chromosomes identique à celui de la cellule mère..
Cela signifie que la cellule doit séparer chaque paire de chromosomes dupliqués en deux chromosomes distincts et individuels. Autrement dit, il doit séparer les chromatides soeurs de chaque paire homologue de tout le complément de chromosomes de la cellule souche..
Dans les mitoses ouvertes, le processus de disparition de l'enveloppe nucléaire est la marque de la prométaphase. Cela permet au seul obstacle entre le MOC et les centromères des chromosomes de disparaître..
À partir des MOC, de longs filaments de microtubules sont polymérisés et allongés vers les chromosomes. Lors de la découverte d'un centromère, la polymérisation cesse et un chromosome attaché à un COM est obtenu..
Dans la mitose, les chromosomes sont doubles. Par conséquent, il existe également deux centromères, mais toujours unis dans la même structure. Cela signifie qu'à la fin du processus de polymérisation des microtubules, nous en aurons deux par chromosome dupliqué..
Un filament attachera un centromère à un COM et un autre à la chromatide sœur attachée au COM en face du premier..
Dans les mitoses fermées, le processus est presque identique au précédent, mais avec une grande différence; l'enveloppe nucléaire ne disparaît pas. Par conséquent, COM est interne et est associé à l'enveloppe nucléaire interne à travers la lame nucléaire..
Dans les mitoses semi-fermées (ou semi-ouvertes), l'enveloppe nucléaire ne disparaît qu'aux deux points opposés où une COM mitotique existe à l'extérieur du noyau..
Cela signifie que dans ces mitoses, les microtubules pénètrent dans le noyau pour pouvoir mobiliser les chromosomes par étapes après la prométaphase..
Comme la méiose implique la production de quatre cellules «n» à partir d'une cellule «2n», il doit y avoir deux divisions du cytoplasme. Regardons les choses comme ceci: à la fin de la métaphase I, il y aura quatre fois plus de chromatides que de centromères visibles au microscope.
Après la première division, il y aura deux cellules avec deux fois plus de chromatides que de centromères. Ce n'est qu'à la fin de la deuxième division cytoplasmique que tous les centromères et chromatides s'individualiseront. Il y aura autant de centromères que de chromosomes.
La protéine clé pour que ces interactions complexes interchromatines se produisent dans la mitose et la méiose est la cohésine. Mais il y a plus de complications dans la méiose que dans la mitose. Il n'est donc pas surprenant que la cohésine méiotique soit distincte de la.
Les cohésines permettent la cohésion des chromosomes au cours de leur processus de condensation mitotique et méiotique. De plus, ils permettent et régulent l'interaction entre les chromatides soeurs dans les deux processus..
Mais dans la méiose, ils favorisent également quelque chose qui ne se produit pas dans la mitose: l'accouplement homologue et les synapses qui en découlent. Ces protéines sont différentes dans chaque cas. On pourrait dire que la méiose sans une cohésine qui la distingue, ne serait pas possible.
D'un point de vue mécanique, l'interaction centromère / COM est la même dans toutes les divisions cellulaires. Cependant, dans la prométaphase I de la méiose I, la cellule ne séparera pas les chromatides soeurs comme elle le fait dans la mitose..
En revanche, la tétrade méiotique a quatre chromatides dans un double ensemble apparent de centromères. Dans cette structure, il y a autre chose qui n'est pas présent dans la mitose: les chiasmas.
Les chiasmes, qui sont des jonctions physiques entre chromosomes homologues, sont ce qui distingue quels centromères doivent être séparés: ceux des chromosomes homologues.
Ainsi, dans la prométaphase I, des connexions sont formées entre les centromères des homologues et COM aux pôles opposés de la cellule..
Cette prométaphase II est plus similaire à la prométaphase mitotique qu'à la prométaphase méiotique I. Dans ce cas, les COM vont «lancer» des microtubules au niveau des centromères dupliqués des chromatides soeurs..
Ainsi, deux cellules seront produites avec des chromosomes individuels, le produit d'une chromatide de chaque paire. Par conséquent, les cellules avec le complément chromosomique haploïde de l'espèce seront administrées.
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