Quelle fonction les broches remplissent-elles pendant la mitose ?

Les fibres fusiformes sont des structures protéiques qui se forment au début de la mitose, ou division cellulaire. Ils sont constitués de microtubules qui proviennent des centrioles, deux corps en forme de roue situés dans la zone du centromère de la cellule. Le centromère est également connu comme le centre d'organisation des microtubules. Les fibres fusiformes fournissent un cadre et des moyens de fixation qui maintiennent les chromosomes organisés, alignés et assortis pendant l'ensemble du processus de mitose, diminuant l'apparition d'aneuploïdie, ou de cellules filles avec des ensembles incomplets de chromosomiques. L'aneuploïdie est caractéristique des cancers.

Les microtubules fusiformes sont des fibres protéiques composées de 45 protéines différentes qui se développent à partir des centrioles. Ils forment un polymère, qui est une grosse molécule composée de nombreuses molécules similaires liées entre elles. Un certain nombre de protéines appelées moteurs moléculaires entraînent la formation et le fonctionnement du fuseau, notamment les kinésines et la dynéine. Les kinésines aident à établir les deux pôles opposés du fuseau, à positionner les chromosomes entre les pôles et à focaliser les pôles du fuseau. La dyneine régule la longueur du fuseau, la position du fuseau et la focalisation des pôles et contribue au point de contrôle pendant la métaphase. En métaphase, les paires de chromosomes s'alignent le long du milieu de la cellule en division le long du plan équatorial. Ici, ils sont vérifiés pour une bonne fixation au fuseau et pour la préparation à la séparation pendant la division cellulaire.

Les microtubules de la fusée se fixent à un complexe protéique spécifique appelé kinétochore, qui se trouve dans la zone du centromère près du centre de chaque chromosome. D'autres microtubules se fixent aux bras chromosomiques ou à l'autre extrémité de la cellule. Les chromosomes peuvent également créer des microtubules, tout comme le fuseau lui-même. L'arrangement du fuseau et des microtubules chromosomiques est une machine macromoléculaire complexe et dynamique.

Une fois les chromosomes contrôlés au plan équatorial, les adhérences entre les deux ensembles de chromosomes se dissolvent. Cette action permet aux fibres fusiformes qui attachent les chromosomes aux centrioles à chaque extrémité de la cellule en division de séparer les deux ensembles de chromosomes. Les microtubules de fuseau qui se sont développés dans les côtés opposés de la cellule ont à l'origine des zones de chevauchement; mais à mesure que les chromosomes commencent à se séparer pendant le stade anaphase de la mitose, les zones de chevauchement diminuent et la cellule s'allonge.

Au fur et à mesure que l'anaphase progresse, les fibres fusiformes tirent chaque ensemble de chromosomes vers les extrémités opposées de la cellule en division. Deux méthodes de raccourcissement du fuseau agissent pour déplacer les chromosomes. Dans un mécanisme, les fibres fusiformes attachées aux kinétochores chromosomiques commencent à se décomposer rapidement et dépolymériser, ce qui raccourcit les microtubules et rapproche les chromosomes du pôle auquel les microtubules sont attaché. Un autre mécanisme de traction se produit lorsque les protéines motrices des pôles du fuseau rapprochent les chromosomes. Au cours de la phase de télophase de la mitose, chaque ensemble de chromosomes se sépare aux extrémités de la cellule en division, et les fibres fusiformes se dépolymérisent et disparaissent, tout comme les centrioles. La cellule se divise alors en deux cellules filles identiques.