- La métaphase en mitose
- Plaque équatoriale et alignement
- La métaphase dans la méiose
- Métaphase I
- Métaphase II
- Références
La métaphase est la deuxième étape de la mitose et de la méiose. Elle est caractérisée par l'alignement des chromosomes à l'équateur de la cellule. Après les événements clés de la prophase qui ont conduit à la condensation des chromosomes, ils doivent être mobilisés.
Pour obtenir une ségrégation efficace, les chromosomes doivent être situés sur la plaque équatoriale. Après avoir été correctement positionnés, ils peuvent migrer vers les pôles de la cellule pendant l'anaphase.
Chromosomes alignés sur la plaque équatoriale de la cellule pendant la métaphase mitotique. Tiré de commons.wikimedia.org
Il n'est pas exagéré de dire que la métaphase est l'un des points de contrôle les plus importants de la mitose et de la méiose. Dans les deux cas, il est essentiel que les chromosomes soient sur la plaque équatoriale et avec les kinétochores correctement orientés.
Dans la mitose, les chromosomes s'orientent sur la plaque équatoriale de manière à sécréter des chromatides sœurs. Dans la méiose, nous trouvons deux métaphases. En métaphase I, l'orientation des bivalents conduit à la ségrégation des chromosomes homologues. Dans la méiose II, la ségrégation des chromatides soeurs est obtenue.
Dans tous les cas, la mobilisation efficace des chromosmes est obtenue grâce aux centres d'organisation des microtubules (COM). Dans les cellules animales, ils sont organisés en centrosomes, tandis que dans les plantes, ils agissent de manière légèrement plus complexe, mais sans centrioles.
En général, la métaphase garantit une division symétrique des cellules. Mais la métaphase peut aussi déterminer une division asymétrique, quand c'est le besoin de l'organisme. La division asymétrique est un élément fondamental de l'acquisition de l'identité cellulaire chez les métazoaires.
La métaphase en mitose
Dans les cellules animales et végétales, il existe des mécanismes qui garantissent que les chromosomes sont situés sur la plaque équatoriale. Bien qu'elle ait été précédemment conçue comme une ligne imaginaire équidistante entre les pôles cellulaires, elle semble être «réelle».
Silvia3, de Wikimedia Commons
Autrement dit, il existe des mécanismes dans la cellule qui garantissent que les chromosomes d'une cellule en division atteignent ce point. Sauf dans les splits asymétriques contrôlés, c'est toujours le cas, et au même point.
Plaque équatoriale et alignement
Atteindre la plaque équatoriale et s'aligner pour se séparer sont deux processus indépendants. Les deux sont contrôlés par un ensemble de protéines différentes.
En fait, le système de "vérification de l'assemblage de la broche" empêche l'entrée en anaphase à moins que tous les chromosomes ne soient liés à une fibre de la broche. Dans le chromosome, le site de liaison est le kinétochore.
En métaphase, les kinétochores doivent prendre une orientation bipolaire. Autrement dit, dans un seul centromère apparent, il y aura deux kinétochores. Chacun sera orienté vers un pôle opposé à l'autre.
En plus de la force de séparation exercée par les centres organisateurs des microtubules, la force d'union entre chromatides et chromosomes doit également être considérée.
Les chromatides restent attachées par l'action des cohésines mitotiques. Par conséquent, dans la métaphase, on commence avec des chromatides soeurs étroitement unies qui doivent être situées dans l'équateur de la cellule.
Lorsqu'ils atteignent tous la plaque équatoriale et s'orientent de manière bipolaire attachés à leurs fibres de fuseau respectives, la métaphase se termine.
Une fois à l'équateur de la cellule, les fibres du fuseau maintiendront les kinétochores attachés aux centrioles aux pôles opposés de la cellule animale. Les forces de traction sépareront ensuite les chromatides soeurs de chaque chromosome, de sorte qu'un ensemble complet de celles-ci migrera vers chaque pôle.
Les chromatides soeurs cohésives et attachées aux microtubules. Modifié à partir de
Cela ne peut être réalisé que si tous les chromosomes sont situés sur la plaque équatoriale de la cellule. Il a été montré que si un chromosome prend du temps à être localisé, les fibres du fuseau le perçoivent et on s'attend à ce que tous soient localisés pour procéder à leur ségrégation.
La métaphase dans la méiose
La division méiotique. Tiré de es.wikipedia.org
Analogue à la mitose, les chromatides soeurs méiotiques sont également attachées. Mais dans ce cas par des cohésines méiotiques. Certains sont spécifiques à la métaphase I, et d'autres à la métaphase II.
De plus, les chromosomes homologues ont fait partie des processus d'alignement, de synapse et de croisement. Autrement dit, ils sont inséparables des complexes synaptonémiques qui ont permis la recombinaison et la ségrégation correcte des molécules d'ADN impliquées. Vous devez également les séparer.
Contrairement à la mitose, dans la méiose, vous devez séparer quatre brins d'ADN au lieu de deux. Ceci est réalisé en séparant d'abord les chromosomes homologues (métaphase I), puis les chromatides soeurs (métaphase II).
Métaphase I
La position correcte des chromosomes dans la plaque équatoriale de la métaphase I est obtenue par les chiasmes. Les chiasmes exposent les chromosomes homologues de sorte que ce sont eux qui migrent vers les pôles.
De plus, bien que les chromosomes homologues doivent avoir une orientation bipolaire, les chromatides soeurs ne le doivent pas. Autrement dit, en métaphase I, contrairement à II, les chromatides soeurs de chaque chromosome homologue doivent être monopolaires (et opposées à celle de la paire homologue).
Ceci est réalisé par des protéines spécifiques qui se lient aux kinétochores des chromatides soeurs pendant la métaphase I.
Métaphase II
Au cours de la métaphase II, les chromosomes s'alignent sur la plaque équatoriale avec le kinétochore de chaque chromatide sœur face aux pôles opposés. Autrement dit, votre orientation est maintenant bipolaire. Cette disposition des chromosomes est spécifique aux protéines.
Les métaphases méiotiques contrôlées garantissent la production de gamètes avec le nombre et l'identité corrects des chromosomes. Sinon, l'apparition d'individus présentant des aberrations chromosomiques importantes peut être favorisée.
Références
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