Méiose

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Il existe deux types de division cellulaire dans le monde vivant : la mitose qui assure la naissance de cellules identiques à la cellule mère lors de la reproduction asexuée et la méiose qui aboutit à la production de cellules sexuelles ou gamètes pour la reproduction sexuée.

Chez les animaux, la méiose est un processus se déroulant durant la gamétogénèse (spermatogenèse ou ovogenèse), c'est-à-dire durant l'élaboration des gamètes (les spermatozoïdes chez le mâle et les ovules chez la femelle) chez les espèces dites diploïdes. Chez les végétaux, la méiose produit des spores, qui par mitose donneront un génération haploide (le pollen, le pied feuillé des mousses, etc.) Elle donne des cellules haploïdes (cellules contenant n chromosomes) à partir de cellules diploïdes (cellule contenant 2n chromosomes - chez l'homme, une cellule normale contient 2n = 46 chromosomes (donc 23 paires) alors qu'un gamète contient n = 23 chromosomes) au cours de deux divisions. Chez les espèces haploïdes (comme la Sordaria macrospora), la méiose intervient après la fécondation pour diviser la cellule-oeuf (avec 2n chromosomes). Mais en plus de ce rôle de division, la méiose a un rôle important dans le brassage génétique (mélange des gènes) et ce grâce à deux brassages : le brassage interchromosomique et le brassage intrachromosomique.

Ainsi, durant la méiose, la quantité d'ADN au sein de la cellule évolue au cours du temps.

Chaque cellule va donc séparer son patrimoine génétique (contenu dans des chromosomes) en deux afin de ne transmettre que la moitié de ses gènes aux cellules filles.

Elle se déroule en plusieurs étapes formant un ensemble de deux divisions cellulaires.

Sommaire

1 Première division : méiose réductionnelle
2 Deuxième division : méiose équationnelle
3 La diversité des gamètes
4 Méiose et mitose
5 Liens externes

[modifier] Première division : méiose réductionnelle

Prophase I : Disparition de l'enveloppe nucléaire, la chromatine se condense en structure ordonnée : le chromosome. Les chromosomes homologues s'apparient deux à deux (forme un bivalent) en s'enchevêtrant (Crossing-over), formant ainsi n paires de chromosomes à 2 chromatides.
Métaphase I : Les paires de chromosomes homologues se placent de part et d'autre du plan équatorial de la cellule au hasard.
Anaphase I : Chaque chromosome s'éloigne de son homologue et migre vers le pôle, tiré par des filaments mitotiques (ou fibres chromosomiales) constitués par polymérisation de tubuline.Il n'y a pas clivage des centromères.
Télophase I : La cellule se divise en deux, les enveloppes nucléaires réapparaissent dans chaque cellules, il y a donc formation de deux cellules haploïdes à n chromosomes à deux chromatides.

[modifier] Deuxième division : méiose équationnelle

Prophase II : Disparition des enveloppes et recondensation de la chromatine. La prophase 2 est identique à la prophase 1, avec une quantité de chromosomes à une chromatide divisée par deux.
Métaphase II : Les chromosomes viennent se placer sur la plaque équatoriale, leur centromère à l'équateur.
Anaphase II : Les chromatides de chaque chromosome migrent vers des pôles opposés de la cellule.
Télophase II : La cellule se sépare en deux, formant ainsi deux cellules à n chromosomes à une chromatide.

 A l'issue de cette deuxiéme division de la mitose on passe de 2 cellules méres à n chromosomes bichromatidien à 4 cellules filles à n chromosomes monochromatidien.

[modifier] La diversité des gamètes

Les gamètes créés par la méiose sont différents mais descendants de cellules identiques (avec le même matériel génétique). Il existe donc des mécanismes qui expliquent et qui permettent une différenciation du génotype des cellules-filles.

[modifier] Comportement des allèles au sein d’une paire de chromosomes

Il peut y avoir un échange réciproque d’un fragment de chromatide entre deux chromosomes homologues : c’est le phénomène de crossing-over, se déroulant pendant la prophase I au niveau d'un chiasma. Il y a donc un brassage allélique à l’origine des chromatides recombinées ; on parle alors de brassage intra-chromosomique.

[modifier] Comportement des allèles entre deux paires différentes de chromosomes

Un autre facteur de diversité est la disposition aléatoire des deux chromosomes d’une paire de part et d’autre du plan équatorial associée au comportement indépendant des autres paires de chromosomes en métaphase I de méiose. Ceci détermine un brassage inter-chromosomique concrétisé en anaphase I ce qui implique que les deux gènes sont indépendants (portés par des paires différentes de chromosomes).

[modifier] La diversité est amplifiée par la superposition des deux brassages alléliques

La superposition des deux brassages permet une diversité considérable des gamètes.

Si l'individu possède <math>h</math> gènes hétérozygotes, le seul brassage intra-chromosomique permet <math>2^h</math> arrangements possibles.
S'il possède <math>2n</math> paires de chromosomes, le seul brassage inter-chromosomique permet <math>2^n</math> arrangements possibles.

En tout, <math>2^{h\times n}</math> gamètes différents peuvent être produits.

[modifier] Méiose et mitose

La mitose et la méiose diffèrent en plusieurs points mais elles ont aussi de grandes similitudes. La mitose se produit au cours de la reproduction asexuée alors que la méiose a sa place dans la reproduction sexuée. La méiose nécessite deux parents alors que la mitose en implique seulement un. Presque toutes les cellules peuvent subir une mitose alors que la méiose ne concerne que celles des organes de reproduction chez les espèces diploïdes (les ovules et les spermatozoïdes) ou la cellule-oeuf chez les espèces haploïdes. A la fin de la mitose, il y a deux cellules génétiquement identiques alors qu'à la fin de la méiose il y a quatre cellules qui ne sont pas génétiquement identiques.