La mitose: de l'interphase à la cytodiérèse

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Une animation dynamique et interactive

Déroulement complet de la mitose, de l'interphase à la cytodiérèse dans le cas d'une cellule animale

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De l'interphase à la cytodiérèse:

Un organisme eucaryote est formé de cellules. Chacune de ses cellules provient de la multiplication d'une cellule préexistante. La mitose ou division cellulaire permet de multiplier le nombre de cellules en conservant la quantité et la qualité des informations contenues dans les chromosomes. Le déroulement de la mitose dépend de mécanismes très précis. Ces mécanismes sont universels, c'est à dire communs, à quelques détails près, à tous les organismes eucaryotes, animaux et végétaux.

Interphase: 

  • Les chromosomes ne sont pas individualisés. Le matériel génétique est sous la forme de chromatine. Le centrosome (MTOC, Centre Organisateur de Microtubules) est composé de deux centrioles perpendiculaires entourés de matériel péricentriolaire.

Prophase: 

  • Les chromosomes s'individualisent. Le centrosome a été dupliqué en fin d'interphase.
  • Les chromosomes s'épaississent et se raccourcissent (pour l'animation, nous avons choisi un nombre de chromosomes : 2N=4. Deux sont d'origine maternelle et deux d'origine paternelle). Chaque chromosome est constitué de deux chromatides qui restent liées entre elles au niveau des centomères kinétochores.
  • Les deux centrosomes vont se séparer.
  • Les deux centrosomes accompagnés de microtubules rayonnants constituent des asters qui migrent vers les deux pôles de la cellule en se repoussant l'un l'autre grâce à des moteurs agissant sur les microtubules chevauchants.
  • Une fois que les deux asters sont aux deux pôles opposés,ils émettent les microtubules qui les maintiennent en place et constituent le fuseau (des microtubules de même type existent évidemment dans les autres plans de l'espace).
  • La membrane nucléaire disparait. Les chromosomes ne sont plus dans un noyau, mais sont emprisonnés dans la cage constituée par les fibres tutoriales.

Prometaphase:

  • La membrane nucléaire a complètement disparu. De nombreux microtubules dynamiques sont polymérisés à partir des deux pôles.
  • Ces microtubules s'allongent en direction des chromosomes. Lorsque l'un d'entre eux rencontre un centromère kinétochore d'un chromosome, il le capture (attachement unipolaire). Les autres microtubules continuent à "chercher".
  • Quand le chromosome est capturé par un autre microtubule venant de l'autre aster, l'attachement du chromosome au fuseau est bipolaire.
  • Par le jeu de la polymérisation et de la dépolymérisation des microtubules et grâce à des moteurs, le chromosome capturé est placé à l'équateur du fuseau. (15 à 40 microtubules s'attachent au kinétochore d'un chromosome de mammifère).
  • La séparation des chromatides (anaphase) est bloquée tant que TOUS les chromosomes ne sont pas alignés et reliés aux deux pôles. Tout chromosome mal attaché envoie un signal inhibiteur.

Metaphase:

  • Tous les chromosomes sont maintenant placés à l'équateur du fuseau et constituent la plaque équatoriale. Les signaux inhibiteurs venant des chromosomes n'existent plus. L'ensemble du système est vérifié par un "checkpoint" et attend le feu vert pour déclencher l'anaphase.

Anaphase:

  • D'un seul coup, tous les kinétochores se séparent. Les microtubules attachés aux kinétochores se dépolymérisent et les chromosomes montent vers les pôles grâce à leurs moteurs.
  • Les deux lots de chromatides, qui, maintenant individualisées, sont des chromosomes, gagnent les pôles du fuseau en remontant le long des microtubules.
  • Les deux lots de chromosomes sont rassemblés aux pôles car ils sont guidés par la cage formée par le fuseau lui-même. Un cercle de fibres contractiles (acto-myosine) apparait autour de la cellule dans le plan de l'équateur.

Telophase:

Ces fibres se contractent. Elles réalisent un sphincter qui resserre le diamètre de la cellule au niveau de l'équateur.

  • Le processus se poursuit. La cellule se partage en deux progressivement (cytodiérèse). Quand la cellule est presque entièrement partagée, la membrane nucléaire se reconstitue autour de chaque lot de chromosomes qui se décondensent progressivement.

Deux cellules filles:

  • Les chromosomes poursuivent leur décondensation. Chaque chromosome fils est constitué d'une seule chromatide alors qu'au début de la mitose chaque chromosome était constitué de deux chromatides.
  • Ces cellules vont poursuivre leur cycle et éventuellement, après la duplication de leur ADN, entrer à leur tour dans un phase mitotique suivante.

 

 


D'après les documents réalisés par : Philippe Denoulet, Roger Prat.
Réalisation de l'animation : Farand Chalal