LA MITOSE Gilles Bourbonnais Cégep de Sainte-Foy En biologie, la multiplication c’est la même chose que la division!

Deux cellules identiques Une cellule Deux cellules identiques Au cours de la division cellulaire, chacun des chromosomes est reproduit intégralement. Une copie de chaque chromosome migrera dans chacune des deux cellules obtenues à la fin de la division.

Au cours de la mitose: Chaque chromosome est répliqué en deux copies identiques: les chromatides sœurs. Les chromatides demeurent liées par le centromère. Les copies se séparent. Chaque copie migre dans une cellule Chromatides sœurs Centromère

ÉTAPES DE LA MITOSE Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase

Interphase Interphase Derniers préparatifs avant la division Phase G1 Prophase Métaphase Anaphase Télophase Phase G1 Croissance Phase S Réplication ADN Phase G2 Derniers préparatifs avant la division

Prophase Formation du fuseau Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Condensation de la chromatine en chromosomes Fragmentation de la membrane du noyau Disparition du ou des nucléoles Chromosomes spiralisés Chromatine Fibres du fuseau Nucléole Interphase Prophase

Prophase Formation du fuseau de division Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Formé de fibres de protéines rayonnant à partir des pôles de la cellule. Dans les cellules animales, le fuseau s’organise autour de structures appelées centrosomes. Centrosomes

Prophase Formation du fuseau de division Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Centrosome = petite structure formée tubules de protéines située près du noyau Centrosome

Le centrosome Petite structure formée de deux centrioles. Chaque centriole est formé de 9 groupes de 3 tubules

Le centrosome À l’interphase, les centrosomes se dédoublent. À la prophase, les deux centrosomes s’éloignent l’un de l ’autre. Les fibres du fuseau s’organisent entre les centrosomes.

Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Le fuseau de division

Dimensions Acide Nucleic Longeur Adenovirus 0.07 mm Ø dsDNA 11mm 35 kb E.coli 1.7 x 0.65 mm dsDNA 1.3 mm 4.2 x 103 kb Noyau 6 mm Ø 46 chr dsDNA 1.8 m 6 x 106 kb (cell humaine)

Condensation des chromosomes Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Condensation des chromosomes Centromère

Euchromatine et heterochromatine

Collier de perles (11 nm Ø) solénoid (30 nm Ø) Milieu isotonique Milieu hypotonique

2 tours de DNA (146bp) sur un octamere de histones (H2A H2B H3 H4) Nucleosome 2 tours de DNA (146bp) sur un octamere de histones (H2A H2B H3 H4) 2 nucleosomes adjacents sont reliés par ~60 bp de DNA linker

ADN

Solénoid

solénoid armature Les boucles contient 20-80000 bp

Armature de proteins Boucles de ADN

Niveax de compactation dans le chromosome metaphasique

Compactation ADN double helice 2 nm 0 Collier de nucleosomes 11 nm ~3 Solénoid 30 nm ~6 Boucles sur armature 300 nm ~24 Chromatid (Roséttes) 700 nm ~20 ~8600

Colorations des chromosomes avec colorants specifiques pour regions riches en ou en GC

pour des combinaisions characteristiques de bandes Plusieurs colorations ensemble permettent de recoinnaitre chaque couple de chromosomes pour des combinaisions characteristiques de bandes Figure 4.26. The human chromosomes. A schematic of human metaphase chromosomes showing the banding pattern obtained after cytogenetic staining.

L’analyse des bandes a permis de comprendre l’origine du Chr L’analyse des bandes a permis de comprendre l’origine du Chr. Philadelphia Le chromosome Philadelphia est le produit d’une translocation 9->22. Il est le marquer cytogenetique de la Leucemie Myeloide Chronique.

Traslocations: 7 - 15 9 - 18 11 - 17

Interphase et prophase d’une cellule d’oignon (début) Prophase (fin)

Métaphase Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Les chromatides (copies de chromosomes) se fixent aux fibres du fuseau. Les chromosomes se rassemblent au centre de la cellule et forment la plaque équatoriale.

Anaphase Les chromatides sœurs (copies de chromosomes) se séparent. Les copies sont tirées par les fibres du fuseau et migrent aux extrémités de la cellule. Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase

Métaphase et anaphase d’une cellule d’oignon

Télophase Interphase Prophase Métaphase Anaphase Télophase Les chromosomes se « déroulent » et forment à nouveau de la chromatine. La membrane du noyau et le nucléole se reforment. Cytocinèse: La membrane cellulaire se contracte à l’équateur de la cellule pour diviser la cellule en deux (cellules animales). Il se forme une membrane cellulaire et une nouvelle paroi à l’équateur de la cellule (cellules végétales).

Télophase d’une cellule d’oignon Paroi cellulaire en formation Télophase

Mitose de la cellule animale Inter Pro Méta Ana Télo

Observation de la mitose des cellules de la racine d’oignon Zone d’élongation Zone de croissance Coiffe

Observation de la mitose des cellules de la racine d’oignon Laboratoire virtuel de la division cellulaire

Le cancer Une cellule peut perdre le contrôle de sa division. Elle peut alors former une tumeur. Tumeur bénigne : Les cellules demeurent regroupées et ne se séparent pas. La tumeur demeure bien circonscrite, elle n’envahit pas d’autres tissus. Tumeur maligne: Des cellules se détachent de la tumeur principale et vont former d'autres tumeurs dans le corps = cancer

Principales anomalies des cellules cancéreuses: Division anarchique (sans contrôle) et perpétuelle (cellules immortelles). Perte d'inhibition de contact. Perte de spécialisation. Absence de cohésion entre les cellules : formation de métastases. Quand des métastases se disséminent dans l’organisme, on dit que le cancer se généralise.

Tumeur au cerveau Tumeur au sein Tumeur à la prostate