Deux types de base de division cellulaire, mitose et méiose, se produisent dans les plantes, les animaux, les protistes et les champignons.
Chez les animaux, la mitose se produit dans les cellules du corps pour produire la croissance et réparer et maintenir les tissus du corps. Chaque cellule fille est une réplique génétique de la cellule d'origine.
La méiose se produit dans la reproduction sexuée pour générer des variables gamètes, ou ovules et spermatozoïdes, qui s'unissent pour former un nouvel individu différent des parents.
Synapsis est la façon unique dont les chromosomes s'alignent dans la première division de la méiose, appelée « méiose I », donc cela se produit pendant la méiose mais pas pendant la mitose. Chaque paire de chromosomes se connecte, échangeant souvent du matériel génétique entre les chromosomes individuels. Appelé croisement, cet échange est un moyen important d'augmenter la variabilité génétique chez les organismes à reproduction sexuée.
Nouvelles combinaisons génétiques
Méiose produit des cellules avec la moitié du nombre de chromosomes contenus dans les cellules du corps, appelé état haploïde, de sorte que la progéniture ait le nombre correct de chromosomes.
Chez l'homme, les cellules du corps ont un nombre diploïde, ou doublé, de 46, avec 23 paires de chromosomes. Chaque paire possède un chromosome maternel et paternel, appelés chromosomes homologues. Au cours de la méiose, deux divisions se produisent pour produire des gamètes haploïdes avec 23 chromosomes uniques.
Chaque gamète possède des combinaisons uniques de chromosomes maternels et paternels. Cette variabilité génétique est important, afin que les organismes puissent s'adapter aux conditions changeantes. Une variabilité génétique supplémentaire se produit pendant la synapsis, lorsque le matériel génétique est échangé entre les chromatides sœurs pendant le croisement.
Comment se produit la synapsis dans la méiose
Avant le début de la méiose, les paires homologues de chromosomes contenus dans le noyau de la cellule se répliquent pour former deux paires de chromatides sœurs, chaque paire étant maintenue ensemble par des structures appelées centromères.
Pour commencer la méiose, la membrane nucléaire se dissout et les chromosomes se raccourcissent et s'épaississent. Au cours de cette première étape, appelée prophase I, la synapsis se produit. Les deux paires de chromatides sœurs se connectent sur leur longueur grâce à des combinaisons d'ARN et de protéines appelées "complexe synaptonémal".
Les chromatides connectées continuent à se raccourcir, s'enroulant ensemble dans le processus. Ils peuvent s'imbriquer dans la mesure où des morceaux de chromatides sœurs se brisent et se rattachent à la chromatide opposée, de sorte qu'une partie de la chromatide maternelle est maintenant sur la chromatide paternelle et vice versa.
Appelé traverser ou "recombinaison", ce processus enrichit davantage la variabilité génétique, aux côtés de facteurs tels que la fécondation aléatoire.
Fin de la synapsis
Comme méiose je continue, pendant la métaphase I, les paires de chromosomes homologues synaptiques migrent vers le centre de la cellule et s'alignent. Les chromosomes homologues maternels et paternels peuvent être répartis au hasard sur le côté gauche ou droit de la cellule.
Ensuite, au cours de l'anaphase I, les extrémités synaptiques et les paires de chromosomes homologues se séparent et migrent vers les côtés cellulaires opposés. Dans la télophase I, la division cellulaire localise un type de chaque paire de chromosomes homologues dans chaque cellule fille haploïde, les chromatides portant du matériel génétique croisé en leur sein.
Le reste de la méiose
Dans méiose II, les deux cellules de la méiose I se divisent pour séparer les deux chromatides sœurs des paires homologues. Les gamètes résultants ont maintenant un nombre haploïde de chromosomes sœurs non appariés. Chez l'homme, les gamètes mâles sont quatre spermatozoïdes. La méiose chez les femmes humaines produit un gros œuf fonctionnel et trois petites cellules (et finalement rejetées) appelées corps polaires qui contiennent des noyaux mais peu de cytoplasme.
La variabilité génétique des gamètes provient d'abord de l'assortiment indépendant de chromosomes individuels au cours de chaque division méiotique avec des chromatides maternelles et paternelles dispersées dans les cellules filles de manière aléatoire mode. Chez l'homme, le nombre total de combinaisons possibles d'appariement de 23 chromosomes est de 8 324 608.
La deuxième source de variabilité provient de l'échange de matériel génétique de croisement au cours de la synapse.
