Les étapes de la mitose

La mitose produit deux cellules rigoureusement identiques à la cellule de départ. C'est la division de la croissance et du renouvellement.

Le principe en une ligne

1 cellule à 2n chromosomes  ->  2 cellules à 2n chromosomes, identiques

Chez l'humain, 2n = 46 : une cellule à 46 chromosomes en donne deux à 46 chromosomes, portant exactement la même information génétique.

Les quatre phases

PROPHASE
   les chromosomes se CONDENSENT et deviennent visibles
   l'enveloppe du noyau disparaît, le fuseau se met en place

      ~~~~~        ->        ||  ||  ||
   (fils d'ADN)          (chromosomes visibles)

MÉTAPHASE
   les chromosomes s'alignent sur le plan ÉQUATORIAL

          ---||---||---||---
              plaque équatoriale

ANAPHASE
   les deux chromatides de chaque chromosome se SÉPARENT
   et migrent vers les pôles opposés

        <-- |  |  |     |  |  | -->

TÉLOPHASE
   les chromosomes se décondensent, deux noyaux se reforment
   puis la CYTOCINÈSE sépare les deux cellules

        (  ●  )   (  ●  )

Le moyen mnémotechnique classique : Prophase, Métaphase, Anaphase, Télophase — « Petit Malgré Aucun Talent ».

Ce qui garantit l'identité

Deux mécanismes se combinent :

1. la RÉPLICATION en phase S copie l'ADN à l'identique
2. l'ANAPHASE sépare les deux copies, une par cellule fille

Chaque cellule fille reçoit donc une chromatide de chaque chromosome, c'est-à-dire une copie complète et conforme du génome. Aucune information n'est perdue, aucune n'est mélangée.

L'intérêt biologique du clonage

Toutes les cellules d'un organisme portent le même génome — un neurone et une cellule de peau ont exactement le même ADN. Ce qui les distingue n'est pas leur information mais les gènes qu'elles expriment : chaque type cellulaire n'utilise qu'une fraction du programme.

même ADN dans toutes les cellules
        |
        +-- neurone   : exprime les gènes du système nerveux
        +-- hépatocyte: exprime les gènes du foie
        +-- myocyte   : exprime les gènes musculaires

C'est ce qui rend possible le clonage : en 1996, la brebis Dolly a été obtenue en transférant le noyau d'une cellule mammaire adulte dans un ovocyte énucléé. L'expérience a prouvé qu'une cellule spécialisée conserve l'intégralité du programme génétique, simplement mise en veille.

Reproduction asexuée

Chez de nombreux organismes, la mitose suffit à se reproduire :

bouturage d'une plante   ->  descendants génétiquement identiques
division d'une bactérie  ->  clones
bourgeonnement de l'hydre

Avantage : rapide, sans partenaire. Inconvénient majeur : aucune diversité génétique. Une population de clones est vulnérable — un parasite capable d'en tuer un les tue tous. C'est ce qui explique la catastrophe de la grande famine irlandaise de 1845 : la quasi-totalité des pommes de terre cultivées descendaient par bouturage de quelques plants, et le mildiou les a atteintes toutes.

En résumé

• La mitose donne deux cellules identiques à 2n chromosomes.
• Quatre phases : prophase, métaphase, anaphase, télophase, puis cytocinèse.
• L'identité vient de la réplication (phase S) suivie de la séparation des chromatides.
• Toutes les cellules d'un organisme ont le même ADN ; elles diffèrent par les gènes exprimés.
• La reproduction asexuée repose sur la mitose : rapide, mais sans aucune diversité.