Fuseau mitotique

Définition

Le fuseau mitotique est une structure dynamique formée pendant la mitose et la méiose pour assurer la ségrégation (séparation) des chromosomes et la division cellulaire.

Un fuseau mitotique d'une cellule :

Ici, le fuseau mitotique tourne à l'intérieur de la cellule épithéliale en division entourée d'un tissu épithélial. La rotation résulte des microtubules astraux attirés vers les jonctions tricellulaires (TCJ), centres de signalisation localisés dans les régions où trois cellules se rencontrent.

Explications

Lors de la division cellulaire, le fuseau mitotique ou appareil mitotique achromatique d'une cellule désigne une structure formée de microtubules disposés en un ensemble bipolaire en forme de fuseau, renflée en son milieu.

Le fuseau achromatique, fuseau méiotique, fuseau mitotique ou fuseau caryocinétique, est l'ensemble des microtubules qui jaillissent des centrioles au cours des processus de division cellulaire, que ce soit la mitose (fuseau mitotique) ou la méiose (fuseau achromatique ou fuseau méiotique), et qui vont des centromères de la chromosomes vers les centrioles aux pôles.

Ils proviennent du centrosome (dans la cellule animale) ou du centre organisateur des microtubules (dans la cellule végétale). Dans la métaphase, tous les chromosomes sont disposés dans le plan équatorial de la cellule en division, et pendant l'anaphase, chacune des deux chromatides dans lesquelles un chromosome est divisé est entraînée vers l'un des deux pôles de la cellule par lesdits microtubules.

Les kinétochores sont des feuilles protéiques situées dans les centromères des chromosomes dans lesquels sont ancrés les microtubules du fuseau mitotique ou achromatique.

Formation

La formation du fuseau mitotique commence par un auto-assemblage dans le cytoplasme pendant la prophase. Dans les cellules animales, chaque centrosome répliqué nuclée son propre réseau de microtubules, et les deux groupes de microtubules interagissent pour former le fuseau mitotique.

Structure

La structure du fuseau mitotique est organisée lorsque la cellule eucaryote subit une mitose ou une méiose, notamment lors de la phase de prophase. À l'interface, par conséquent, il n'est pas présent.

La fonction du fuseau mitotique est de lier les chromosomes par leurs kinétochores (prophase), de les localiser à l'équateur (métaphase) et de les déplacer vers les pôles de la cellule (anaphase). De cette façon, la répartition équitable des chromosomes intervient dans la division cellulaire.

Lorsque la cellule est en télophase, le fuseau mitotique et les asters (petites fibres de microtubules autour des centrioles ou centre organisateur des microtubules) se désorganisent.

La séquence temporelle de la mitose est régulée par un mécanisme de contrôle - le point de contrôle de la mitose. Cela retarde l'initiation de l'anaphase tant qu'il existe des kinétochores qui ne sont pas encore attachés de manière bipolaire des deux côtés du fuseau mitotique.

De plus, cette structure, comme l'indique le nom achromatique, n'est pas colorée avec des colorants, tels que l'orcéine A, ni avec l'orcéine B.

Microtubules

Les microtubules sont des structures constituées de la tubuline protéique et sont importantes pour la formation de l'appareil à fuseau. Ils peuvent basculer de manière stochastique entre les phases de croissance et de décroissance, la cellule utilise cette propriété ici dans la formation du fuseau de division nucléaire.

L'appareil à fuseaux forme deux pôles dans une cellule, desquels des microtubules en forme d'étoile (asters, astraux) apparaissent. Les microtubules se lient aux kinétochores des deux chromosomes chromatidiens de la cellule et jouent un rôle important dans la séparation des chromatides soeurs, qui se divisent en parts égales des chromosomes filles des deux nouvelles cellules filles.

Il existe trois types d'organismes auxquels se rejoignent les microtubules à fuseau : les microtubules polaires sont appelés microtubules, qui peuvent s'étendre bien au-delà du plan équatorial depuis les pôles. Ils se chevauchent de sorte que cela ressemble à un microscope optique, comme s'ils se trouvaient d'un pôle à l'autre.

Au contraire, les microtubules de kinétochores se fixent aux kinétochores - les structures protéiques qui se fixent au centromère d'un chromosome - et s'étendent au voisinage des pôles ou sont associés aux microtubules polaires.

Les microtubules astraux, en revanche, forment une étoile autour des pôles et entrent en contact avec des éléments du cytosquelette.

Alors que les plantes supérieures manquent de centrosomes (elles n'ont pas non plus de diplosomes), elles organisent le fuseau mitotique dans la plupart des cellules animales.

Organisation

Chaque centrosome est constitué d'une paire de centrioles, dont deux représentent les centres d'organisation des microtubules polaires, de sorte que même dans l'interphase d'un cycle cellulaire, chacun des deux centrioles d'un centrosome est doublé et le centrosome divisé. Au début de la prophase de la mitose, il se forme alors des microtubules qui poussent les deux centrosomes dans des régions opposées de la cellule (en tant que pôle du fuseau caryocinétique).

Chaque paire de centrioles ou centrosomes d'un pôle est entourée d'une matrice à partir de laquelle les microtubules rayonnent. Des sites de liaison spéciaux pour les microtubules de croissance peuvent être trouvés au niveau des kinétochores du centromère d'un chromosome (qui peuvent également être distribués dans des chromosomes à centromère "diffus").

La migration des chromosomes attachés et fendus vers les pôles du fuseau nucléaire nécessite un squelette de fibres du fuseau. Sa structure est établie et élaborée par des interactions entre microtubules kinétochores, polaires et astraux; ce dernier peut être en contact avec des parties du cortex cellulaire de cellules situées près du cytosquelette.

La translocation réelle des chromosomes est médiée par diverses protéines motrices (y compris les kinésines) qui migrent vers les microtubules liés aux kinétochores. Selon les conclusions précédentes, il est à la fois tiré et poussé.

Dans la télophase de la mitose, le noyau est finalement dégradé. Dans le cas des cellules végétales, les microtubules se rassemblent dans la région du phragmoplaste, d'où commence l'organisation d'un cytosquelette en interphase et de la nouvelle paroi cellulaire. Les microtubules se trouvent dans le phragmoplastènebène le plus proche des microfilaments.

Voir aussi une centrodesmose.

Anneau polaire

Un anneau polaire est chacune des structures en forme d'anneau qui, lors de la mitose, jouent le rôle des centrioles, aux pôles du fuseau mitotique. Les microtubules polaires continuent de s'allonger tandis que les microtubules du kinétochore se raccourcissent par perte de tubuline aux deux extrémités et attirent les ensembles de chromosomes dans les pôles opposés du fuseau.

En rapport avec "fuseau mitotique"

• amitose

  

  Une amitose est le plus simple des processus de division nucléaire qui a lieu sans disparition complète de la membrane nucléaire ni formation du fuseau...

• endomitose

  

  L'endomitose est une mitose anormale au cours de laquelle le dédoublement des chromosomes n'est pas suivi de la disparition de l'enveloppe du noyau...

• eumitose

  

  L'eumitose est la mitose typique extranucléaire des métazoaires unicellulaires.

• mitose

  

  La mitose est un processus dans le noyau des cellules eucaryotes qui précède immédiatement la division cellulaire.