CELLULE La division
La capacité à croître et à se multiplier est une propriété fondamentale du monde vivant dont la cellule est l'unité de base. Le processus de multiplication procède par divisions cellulaires successives. Il présente deux caractéristiques majeures : il s'agit, dans les conditions normales, d'un phénomène de reproduction conforme, et il est strictement contrôlé. Pour qu'un organisme unicellulaire comme une levure ou une bactérie engendre en se divisant une population de cellules filles (clone) ou qu'un organisme pluricellulaire s'édifie à partir de la cellule œuf originelle, il faut que, préalablement, tous les constituants essentiels de la cellule soient correctement dupliqués puis distribués entre les deux cellules filles issues d'une division.
Division cellulaire : mitose
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Le problème à résoudre, pour qu'une cellule donne deux cellules identiques, peut paraître simple chez les bactéries. En effet, il suffit, en première approximation, que la cellule mère transmette aux deux cellules « filles » qu'elle produit la même information génétique, représentée ici par un seul chromosome, qui est une molécule d'ADN circulaire. La situation des cellules eucaryotes est plus complexe. Leur noyau renferme la majorité de l'information génétique sous forme de deux à plusieurs dizaines de chromosomes, chacun pouvant être présent en un (cellules haploïdes) ou deux (cellules diploïdes) exemplaires, qui devront être transmis aux cellules filles. Un mécanisme universel, la mitose (voir chromosomes - La mitose), assure chez les eucaryotes la répartition rigoureusement équivalente du matériel génétique nucléaire entre les deux cellules filles.
Mais la division cellulaire est aussi la résultante du processus de croissance cellulaire. En analysant l'histoire des cellules entre deux divisions, en perturbant certaines étapes de cet intervalle ou cycle cellulaire par des drogues ou par des mutations, les généticiens, les biochimistes et les cytologistes ont commencé à apporter des éléments de réponse aux trois questions essentielles relatives à ce phénomène biologique. Première question : comment les événements du cycle sont-ils coordonnés ? Qu'est-ce qui permet, par exemple, à la synthèse d'ADN de s'effectuer toujours avant la division nucléaire ? Deuxième question : quelles sont les relations entre croissance cellulaire et division ? Les cellules d'un type donné se divisent toutes à une certaine taille. Une cellule ne se divise pas en dessous d'une taille critique et, corrélativement, si elle ne se divise plus, elle cesse généralement d'accroître son volume. Troisième question : comment la prolifération cellulaire est-elle contrôlée ? On observe en effet que la plupart des cellules ne se divisent pas de manière anarchique, en particulier chez les eucaryotes pluricellulaires, ce qui permet de classer les cellules d'un mammifère d'après leur capacité à proliférer.
C'est la génétique moléculaire qui a établi le maintien, c'est-à-dire la conservation, des mécanismes qui contrôlent le cycle de division cellulaire chez les eucaryotes au cours de l'évolution : les rôles clefs sont joués par les mêmes protéines dans une cellule de levure et dans une cellule humaine.
Le cycle de division cellulaire des bactéries
Toute l'information génétique nécessaire à une bactérie comme Escherichia coli est contenue dans une molécule circulaire d'ADN double-brin qui constitue son unique chromosome. Lorsqu'une bactérie se divise, il faut que ce chromosome ait, préalablement, été dupliqué et que les deux copies aient été physiquement séparées dans la cellule de telle sorte que chacune des deux cellules filles issues de la division contienne un exemplaire de ce chromosome. Ainsi, la réplication du matériel génétique, la ségrégation de deux chromosomes fils et la[...]
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Écrit par
- Marguerite PICARD : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay
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Division cellulaire : mitose
Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.
Réplication de l'ADN
Encyclopædia Universalis France
Eucaryotes : cycle cellulaire
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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CELLULE, notion de
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Le terme cellule (cell en anglais) apparaît en 1665, sous la plume du physicien anglais Robert Hooke, pour désigner les logettes que l'on voit au microscope dans un fragment végétal inerte, le liège. En 1824, le biologiste français Henri Dutrochet, qui s'intéresse aux forces agissant au sein des...
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