Méiose
Définition
La méiose est un processus de double division cellulaire qui permet à une cellule diploïde contenant 2n chromosomes de former quatre cellules haploïdes, chacune ne possédant plus qu'un n chromosomes. Ce mécanisme est fondamental pour la reproduction sexuée, car il intervient dans la gamétogenèse en engendrant les gamètes mâles (spermatozoïdes) et femelles (ovules) et dans la sporogenèse en générant des spores méiotiques.
Vue d'ensemble schématique de la méiose :
La méiose se déroule en deux phases (I et II), et cette division du noyau de certaines cellules eucaryotes aboutit à la formation de 4 noyaux fils au nombre de chromosomes réduits de moitié, passant d'un état diploïde à un état haploïde. La méiose est suivie de la formation de cellules haploïdes qui sont, selon les cas, des gamètes ou des spores méiotiques possédant chacun un noyau fils.
Explications
La méiose est un type spécialisé de division cellulaire qui existe chez les organismes à reproduction sexuée. Elle permet de réduire de moitié le nombre de chromosomes pour former quatre cellules haploïdes génétiquement uniques, appelées gamètes, issues d'une cellule mère diploïde. Ce mécanisme cellulaire est essentiel dans la reproduction sexuée, car il aboutit à la formation des spermatozoïdes et des ovules tout en stimulant la diversité génétique grâce à des mécanismes comme le crossing-over et l'assortiment indépendant.
Le processus méiotique réduit de moitié le nombre de chromosomes, aboutissant à la formation de gamètes haploïdes (comme les spermatozoïdes et les ovules chez les animaux) ou de spores chez les plantes. Elle se compose de deux étapes successives, la méiose I et la méiose II, chacune comportant ses propres phases (prophase, métaphase, anaphase et télophase).
Bien qu'elle soit liée à la reproduction cellulaire, tout comme la mitose, la méiose se distingue par son rôle particulier dans les gonades, où elle crée les gamètes. Elle peut intégrer une prométaphase au cours de son cycle.
La méiose se caractérise par deux divisions nucléaires successives, contrairement à la mitose qui n'en compte qu'une seule. Toutefois, elle n'implique qu'une seule étape de réplication des chromosomes.
La méiose est une double division cellulaire, une division réductionnelle (méiose I) suivie d'une division équationnelle (méiose II). Ainsi, 1 cellule diploïde à 2n chromosomes donne naissance à 4 cellules haploïdes à 1n chromosomes. L'ensemble des deux divisions est appelé réduction méiotique.
La méiose a deux stades, avec deux divisions successives du noyau mais il n'y a qu'une seule duplication des chromosomes. La méiose I, réductionnelle, réduit de moitié le nombre de chromosomes, puis la méiose II, équationnelle, scinde chaque chromosome en deux chromatides.
La méiose est une double division cellulaire, composée d'une première phase réductionnelle suivie d'une phase équationnelle. Cette séquence globale est appelée réduction méiotique et elle maintient l'équilibre chromosomique entre générations tout en enrichissant la diversité biologique au sein des populations.
Processus
Le processus de méiose s'effectue à travers deux divisions nucléaires et cytoplasmiques successives, désignées respectivement comme la première et la deuxième division méiotique, ou encore méiose I et méiose II. Chacune de ces divisions est subdivisée en quatre phases distinctes : prophase, métaphase, anaphase et télophase.
La prophase de la première division méiotique, particulièrement longue, se décompose en cinq stades successifs : leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse. C'est à ce stade que se produisent les recombinaisons génétiques localisées au niveau des chiasmas.
Durant la méiose I, les chromosomes homologues de chaque paire s'apparient lors de la prophase pour former des bivalents. Une structure protéique spécifique, le complexe synaptonémal, facilite alors les échanges d'informations génétiques entre chromosomes homologues. Ensuite, les chromosomes bivalents subissent une condensation et se positionnent le long de la plaque équatoriale au cours de la métaphase I. Lors de l'anaphase I, cette configuration permet la migration de n chromosomes vers chacun des pôles de la cellule. Cette première division, qualifiée de réductionnelle, préserve le nombre haploïde de chromosomes propre à chaque espèce.
La méiose II, souvent comparée à la mitose, se caractérise par la séparation des chromatides soeurs de chaque chromosome. Ces chromatides sont ensuite distribuées entre les noyaux des cellules filles. Entre les deux divisions successives de la méiose, il est important de noter qu'aucune réplication de l'ADN n'intervient. Enfin, la maturité des cellules filles issues de ce processus conduit à la formation des gamètes fonctionnels.
Étapes
La méiose complète se divise en deux, appelée méiose I et méiose II. La méiose I concerne une division réductionnelle, et la méiose II est une division équationnelle. Pour chacune, hormis l'interphase initiale, il existe les mêmes étapes, distinguées en I et II selon la phase de division.
Les étapes de la méiose complète sont :
- Interphase I : l'ADN est répliqué pour produire des chromosomes constitués de deux chromatides soeurs.
- Méiose I :
- Prophase I : les chromosomes homologues s'apparient et effectuent des échanges génétiques par enjambement.
- Métaphase I : les paires de chromosomes homologues s'organisent à l'équateur de la cellule.
- Anaphase I : les chromosomes homologues se séparent et se déplacent vers les pôles opposés de la cellule.
- Télophase I : deux cellules haploïdes se forment, chacune contenant un jeu complet de chromosomes répliqués.
- cytocinèse I : division du cytoplasme.
- Méiose II :
- Prophase II : les chromosomes se condensent à nouveau.
- Métaphase II : les chromosomes s'alignent sur le plan équatorial dans chaque cellule haploïde.
- Anaphase II : les chromatides soeurs sont séparées et dirigées vers les pôles opposés.
- Télophase II : quatre cellules haploïdes génétiquement uniques sont générées.
- Cytocinèse II : division du cytoplasme.
Les étapes de la méiose :
Toutes les étapes de la méiose avec séparation en méiose I et méiose II.
Une deuxième phase de croissance appelée interphase II (ou intercinèse) peut intervenir entre la méiose I et II, mais aucune réplication de l'ADN n'existe qu'à ce stade. À la fin de chacune des deux divisions méiotiques, une cytocinèse intervient. La cytocinèse est aussi appelée cytodiérèse ou écrite cytokinèse.
Il faut insérer la prométaphase I dans la plupart des cas, et souvent la prométaphase II dans chacune des méioses.
Crossing-over
Durant la prophase I, les chromosomes homologues échangent des segments de matériel génétique, créant ainsi de nouvelles combinaisons de gènes. En métaphase I, les paires de chromosomes homologues s'alignent de manière aléatoire, ce qui entraîne diverses combinaisons (assortiment indépendant) de chromosomes au sein des gamètes.
Types variés
Chez les organismes avec reproduction sexuée, typiquement les animaux, la méiose est le mécanisme de gamétogenèse qui produit des ovules (ovogenèse) et du sperme (spermatogenèse).
Chez les mycètes, la méiose produit des spores, qui par mitose donneront une génération haploïde.
Chez les Angiospermes (plantes à fleurs), la méiose intervient pour la production des cellules des grains de pollen.
Bien que la méiose soit effectuée à un moment donné dans les cycles de la vie sexuelle, elle ne précède pas toujours directement la formation des gamètes. De nombreux eucaryotes simples (y compris certains champignons et des algues) restent haploïdes (leurs cellules se divisent par mitose) la majeure partie de leur vie, et les individus peuvent être unicellulaires ou pluricellulaires. Dans ce cas, les deux gamètes haploïdes (produites par mitose) fusionnent pour former un zygote diploïde, qui subit une méiose pour revenir à l'état haploïde.
Voir aussi l'endoméiose.
Synonymes, antonymes
Voir tous les synonymes pour "méiose".5 synonymes (sens proche) de "méiose" :
2 antonymes (sens contraire) :
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En rapport avec "méiose"
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La division réductionnelle est la première division méiotique qui consiste en la séparation (ségrégation) des homologues de chaque paire chromosomique...
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La mitose est un processus biologique indispensable par lequel une cellule eucaryote se divise pour produire deux cellules filles génétiquement identiques.