Reproduction cellulaire
Méiose (reproduction sexuée)
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La méiose est un processus de division cellulaire qui aboutit à la production de cellules sexuées haploïdes, les gamètes (spermatozoïdes et ovules).
(Figure : vetopsy.fr)
Le noyau des cellules haploïdes contient n chromosomes, la moitié de celui des cellules " normales " diploïdes à 2n chromosomes.
Ceci implique un mécanisme de fécondation qui, en fusionnant les noyaux haploïdes des gamètes en un zygote (oeuf fécondé) diploïde, ramène le nombre de chromosomes à celui du départ (2n).
La chronologie de la méiose est différente selon les sexes.
- Chez le mâle, la méiose débute au moment de la puberté et se poursuit, par la suite, de manière ininterrompue, tout au long de la vie.
- Chez la femelle, au contraire, les cellules germinales entrent toutes en méiose aux premiers stades du développement (phase de multiplication) et s'arrêtent au stade diplotène de la prophase I.
L'interphase de la méiose, comme celle de la mitose, est caractérisée par la réplication de l'ADN, et les phénomènes qui préparent la division cellulaire (2n chromosomes - 2n - , 4n chromatides - 4c -).
(Figure : vetopsy.fr)
Contrairement à la mitose, leschromosomes répliqués s'accolent à leurs homologues.
- Les chromatides soeurs, répliquées pendant cette phase, sont unis par un centromère.
- Le centrosome s'est dupliqué et chacun contient deux centrioles (neuf triplets de microtubules).
Méiose I : méiose réductionnelle
Prophase de la méiose I
La prophase
I (2n-4c) est la première phase de la division cellulaire (et
la plus longue, environ 90% du temps de division) dans la méiose,
comme dans la prophase de la mitose.
(Figure : vetopsy.fr)
Les centrosomes migrent chacun vers un pôle de la cellule. Le cytosquelette de microtubules forme le fuseau de division (mitotique) qui relie les deux centrosomes.
Les centromères des chromatides soeurs constitue le site d'assemblage du kinétochore (deux par centromère), complexe protéique qui accroche les chromosomes aux microtubules du fuseau mitotique. Le noyau cellulaire s'étire lui aussi et se fragmente.
La prophase I phase comprend 5 stades :
1. Le stade leptotène (du grec, leptos, mince et taenia, ruban)
- Pendant ce stade, la chromatine se condense en chromosomes bien individualisés qui s'apparient en chromatides soeurs.
- Les chromosomes homologues se recherchent.
2. Le stade zygotène (du grec, zygos, joug et ten, filament) qui marque le début de l'appariement des deux chromosomes qu'on nomme synapsis.
- Les gènes se retrouvent face à face : on peut voir des tétrades formées par les quatre brins de chromatine des deux chromosomes.
- Il peut se produire des cassures des brins.
(Figure : vetopsy.fr)
3. Le stade pachytène (du grec, packhus, épais)
- Ce stade voit l'appariement strict des chromosomes homologues reliés entre eux par une structure complexe protéique appelée complexe synaptonémal ;
- Pendant cette phase peuvent se produire des enjambements (crossing-over) entre les chromatides paternelles et maternelles, au niveau desquels des segments de chromatide sont échangés et recombinés, ce qui permet un brassage génétique.
4. Le stade diplotène (du grec, diploos, double)
- Les chromosomes se séparent incomplètement (par disparition du complexe synaptonémal) et se décondensent.
- Les chromatides peuvent s'entrecroiser (chiasma).
Cette étape de la prophase I peut durer de nombreuses années chez l'ovocyte, tant qu'il ne sera pas stimulé lors du pic de LH (maturation du/des ovules dominants).
5. Le stade diacinèse (du grec, dia, à travers et kinesis, mouvement) où les chromosomes homologues se raccourcissent et se condensent à nouveau.
Métaphase de la méiose I
(Figure : vetopsy.fr)
La métaphase I (2n-4c) est la phase où les tétrades se placent de part et d'autre du plan équatorial pour former la plaque équatoriale.
Cet alignement se fait au hasard et on peut assister à un brassage interchromosomique entre chromosomes maternels et paternels.
Anaphase de la méiose I
L'anaphase I (2n-4c) est la phase où les tétrades se séparent de part et d'autre du plan équatorial.
Ce sont les paires de chromatides qui sont séparées, mais non pas les chromatides soeurs.
Télophase de la méiose I
(Figure : vetopsy.fr)
La télophase I (1n-2c) est la phase où les enveloppes nucléaire et cellulaire apparaissent entraînant l'apparition de deux cellules à n chromosomes (cellule haploïde), mais à deux chromatides (2n ADN).
Lors de la méiose I, 1 cellule mère à 2n chromosomes constitués chacun de 2 chromatides ont formé 2 cellules filles à n chromosomes constitués chacun de 2 chromatides
Méiose II : méiose équationnelle
La méiose II ou méiose équationnelle est une mitose " normale ", excepté que les chromosomes sont au nombre de n.
1. La prophase II (1n-2c) est identique à la prophase I, mais plus brève car les chromosomes sont restés condensés. La paire de chromatide est soit maternelle, soit paternelle, mais les gènes sont mélangés par le crossing-over.
2. La métaphase II (1n-2c) voit les chromatides se placer sur la plaque équatoriale grâce à leur centromère.
Lors de l'ovogenèse, c'est l'ovocyte II, arrêté dans son évolution à la métaphase de la méiose II, qui est expulsé lors de l'ovulation
3. L'anaphase II (1n-2c) est la phase où les deux chromatides soeurs de chaque chromosome se séparent et migrent vers les pôles opposés de la cellule.
4. La télophase II (1n-1c) est la séparation des quatre cellules à n chromosome et une chromatide.
(Figure : vetopsy.fr)
Lors de la méiose II, 2 cellules mères à n chromosomes constitués chacun de 2 chromatides ont formé 4 cellules filles à n chromosomes constitués chacun d'1 chromatide.