Résumé du chapitre
10.1 La division cellulaire
Les procaryotes possèdent un chromosome circulaire unique constitué d’ADN à double brin, alors que les eucaryotes possèdent de multiples chromosomes linéaires constitués de chromatine enroulée autour de histones, le tout étant entouré d’une membrane nucléaire. Les 46 chromosomes des cellules somatiques humaines sont composés de 22 paires d’autosomes (paires jumelées) et d’une paire de chromosomes sexuels, qui peut ou non être jumelée. Il s’agit de l’état 2 n ou diploïde. Les gamètes humains possèdent 23 chromosomes, ou un jeu complet de chromosomes; un jeu de chromosomes est complet avec l’un des chromosomes sexuels, X ou Y. Il s’agit de l’état n ou haploïde. Les gènes sont des segments d’ADN qui portent le code d’une molécule spécifique (une protéine ou l’ARN). Les traits d’un organisme sont déterminés par les gènes hérités de chaque parent. Les chromosomes répliqués sont composés de deux chromatides sœurs. Les chromosomes sont compactés grâce à toute une série de mécanismes au cours de certaines étapes du cycle cellulaire. Plusieurs catégories de protéines interviennent dans l’organisation et l’empaquetage de l’ADN chromosomique en une structure hautement condensée. Le complexe de condensine compacte les chromosomes, et la structure condensée qui en résulte est nécessaire à la ségrégation chromosomique durant la mitose.
10.2 Le cycle cellulaire
Le cycle cellulaire est une séquence ordonnée d’événements. Les cellules qui sont sur le point de se diviser traversent une série d’étapes précisément chronométrées et rigoureusement contrôlées. Chez les eucaryotes, le cycle cellulaire consiste en une longue période préparatoire, appelée l’interphase, au cours de laquelle les chromosomes sont répliqués. L’interphase comporte les phases G1, S et G2. La phase mitotique commence avec la caryocinèse (mitose), qui consiste en cinq étapes : la prophase, la prométaphase, la métaphase, l’anaphase et la télophase. La dernière étape de la division cellulaire, parfois considérée comme la dernière étape de la phase mitotique, est la cytocinèse, au cours de laquelle les composants du cytoplasme des cellules filles sont séparés grâce à la formation d’un anneau d’actine (chez les cellules animales) ou d’une plaque cellulaire (chez les cellules végétales).
10.3 Le contrôle du cycle cellulaire
Chaque étape du cycle cellulaire est surveillée par des contrôles internes appelés points de contrôle. Il existe trois principaux points de contrôle dans le cycle cellulaire : un premier à la fin de la phase G1, un second au moment de la transition entre les phases G2 et M, et un troisième au cours de la métaphase. Des molécules régulatrices positives permettent à la cellule de progresser vers la prochaine étape de la division cellulaire. Des molécules régulatrices négatives surveillent les conditions cellulaires et peuvent interrompre le cycle jusqu’à ce que certains critères soient satisfaits.
10.4 Le cancer et le cycle cellulaire
Le cancer est le résultat d’une division cellulaire anarchique causée par une défaillance des mécanismes de régulation du cycle cellulaire. La perte du contrôle commence avec un changement dans la séquence ADN d’un gène qui porte le code d’une des molécules régulatrices. De mauvaises instructions entraînent la formation d’une protéine qui ne fonctionne pas comme elle le devrait. Toute perturbation du système de contrôle peut autoriser la transmission d’autres erreurs aux cellules filles. Chaque division cellulaire successive produira des cellules filles encore plus endommagées. Après un certain temps, tous les points de contrôle cessent de fonctionner, et les cellules à prolifération rapide supplantent les cellules normales, résultant en la formation d’une tumeur ou en une leucémie (cancer du sang).
10.5 La division de la cellule procaryote
Dans les deux types de division cellulaire (procaryote et eucaryote), l’ADN génomique est répliqué et chaque copie est attribuée à une cellule fille. En outre, le contenu cytoplasmique est divisé également et distribué aux nouvelles cellules. Toutefois, il y a de nombreuses différences entre la division cellulaire des procaryotes et des eucaryotes. Les bactéries possèdent un chromosome circulaire unique, mais pas de noyau. Par conséquent, la mitose (caryocinèse) n’est pas nécessaire dans la division cellulaire des bactéries. La cytocinèse bactérienne est induite par un anneau composé d’une protéine appelée FtsZ. Le développement interne de matériaux nécessaires à la formation de la membrane et de la paroi cellulaire qui se produit à la périphérie des cellules entraîne la formation d’un septum qui servira à construire les parois cellulaires distinctes des cellules filles.
