MITOSE

L'aphorisme omnis cellula e cellula (« toute cellule est issue d'une autre cellule ») a permis aux biologistes de comprendre que, au cours des générations cellulaires successives, la transmission de l'information génétique obéissait à des mécanismes d'une grande précision. La mitose est l'un d'entre eux : il caractérise les cellules eucaryotes.

Les cellules, qui composent tout organisme vivant, s'édifient, croissent et se divisent selon un programme inscrit dans les molécules bicaténaires d'ADN (acide désoxyribonucléique) que comportent les chromosomes et qui constituent leur génome. Les informations définissant et contrôlant les activités de la cellule sont portées par certaines séquences de désoxyribonucléotides de l'ADN, séquences dites « codantes » parce qu'elles constituent des gènes détenant l'information nécessaire à la biosynthèse des protéines cellulaires.

Toutes les cellules somatiques d'un organisme eucaryote dérivent les unes des autres et ainsi détiennent un même patrimoinegénétique. Cela implique que la transmission de l'information concomitante d'une génération cellulaire à la suivante se fasse selon des mécanismes et des régulations extrêmement précis impliquant des risques minimes d'erreurs.

La mitose est l'un de ces mécanismes. Elle assure un partage rigoureux, entre deux cellules filles, du matériel informationnel préalablement dupliqué dans la cellule parentale.

La duplication du matériel génétique porteur de l'information se produit au cours de la période précédant la mitose ou interphase : deux molécules d'ADN identiques entre elles sont synthétisées à partir d'une molécule parentale à laquelle elles sont également identiques selon un mécanisme d'une extrême précision : la réplication de l' ADN. Il s'ensuit que chaque chromosome comporte non plus une seule mais deux molécules d'ADN : chacun des chromosomes dupliqués est formé de deux chromatides, associées en une région appelée centromère. Il y a ainsi une molécule d'ADN dans chaque chromatide, de telle sorte que les chromatides peuvent ensuite être réparties entre deux cellules filles grâce aux mécanismes de la mitose. Réplication de l'ADN en interphase puis mitose sont les deux événements principaux assurant une transmission fidèle de l'information au cours d'une série de modifications caractérisant le cycle cellulaire de division.

Le cycle cellulaire

Il subdivise la vie cellulaire en quatre périodes, de durée inégale (fig. 1).

La phase G1 s'étend entre le moment où la cellule s'est individualisée (à la suite de la mitose d'une cellule parentale) et celui où elle synthétise de l'ADN, événement qui correspondra à la phase S. En G1, les chromosomes d'une cellule ne comportent chacun qu'une molécule d'ADN. Des molécules de types variés sont synthétisées en abondance pendant G1 ; le cytoplasme de la cellule augmente de volume au cours de cette période. Elle acquiert ainsi la plupart des molécules nécessaires au déroulement de la mitose, et prépare ainsi la phase suivante S.

Dans la phase S (S comme synthèse) se produit la réplication de l'ADN. Quand elle est complète, la cellule entre en phase G2, période en général courte, qui s'étend jusqu'au début de la mitose. En G2, les chromosomes sont déjà dupliqués, c'est-à-dire constitués de deux chromatides identiques issues de la réplication de la molécule d'ADN que recélait le chromosome parental. Des synthèses se produisent en phase G2 et certains de leurs produits sont nécessaires au déroulement ultérieur de la mitose : c'est le cas, par exemple, de molécules impliquées dans la condensation des chromosomes, phénomène caractéristique de la mitose, qui débute, en fait, dès la fin de la phase G2.[...]