La Méiose : Processus Cellulaire et Cycles de Vie

Processus Cellulaires de la Méiose

Vue d'ensemble de la méiose. À l'interphase, le matériel génétique double, et le phénomène de recombinaison (représenté par les chromosomes bleus et rouges) se produit. Lors de la méiose I, les chromosomes homologues sont divisés en deux cellules filles. Lors de la méiose II, comme dans la mitose, chaque chromatide migre à un pôle. Le résultat est de 4 cellules filles haploïdes (n).

L'Interphase : Préparation à la Méiose

Les étapes préparatoires menant à la méiose sont identiques, en modèle et en nom, à l'interphase du cycle cellulaire mitotique. L'interphase est divisée en trois phases :

• La phase G1 : caractérisée par l'augmentation de la taille des cellules due à la fabrication accélérée d'organites, de protéines et d'autres matériaux cellulaires.
• La phase S (Synthèse) : réplication du matériel génétique, c'est-à-dire que l'ADN est répliqué, donnant naissance à deux nouvelles chromatides sœurs jointes au niveau du centromère. Les chromosomes, qui jusqu'à présent n'avaient qu'une seule chromatide, en ont maintenant deux. 98 % de l'ADN est répliqué, les 2 % restants ne le sont pas.
• La phase G2 : la cellule continue d'augmenter sa biomasse.

L'interphase est immédiatement suivie par la méiose I et II. La méiose I consiste en la séparation des chromosomes homologues, puis en la division en deux cellules filles. Ces cellules sont *haploïdes* (n), mais possèdent des chromosomes à deux chromatides. La méiose II consiste en la séparation de chaque chromatide des chromosomes, qui migrent vers des pôles distincts. Cette division produit quatre cellules haploïdes. La méiose I et II sont divisées en prophase, métaphase, anaphase et télophase, avec des sous-phases analogues à celles du cycle cellulaire mitotique. Par conséquent, la méiose englobe l'interphase (G1, S, G2), la méiose I (prophase I, métaphase I, anaphase I, télophase I), et la méiose II (prophase II, métaphase II, anaphase II, télophase II).

Méiose et Cycle de Vie

La reproduction sexuée se caractérise par la fusion de deux cellules sexuelles haploïdes pour former un zygote diploïde. Par conséquent, dans un cycle de vie sexuelle, la méiose doit avoir lieu avant la formation des gamètes pour permettre la reproduction.

La Gamétogenèse chez les Animaux

Chez les animaux et quelques autres organismes, la méiose aboutit à la formation des gamètes. Les cellules somatiques d'un organisme individuel se multiplient par mitose et sont diploïdes; seules les cellules haploïdes sont des gamètes. Ceux-ci sont formés lorsque des cellules germinales subissent la méiose. La formation des gamètes est appelée *gamétogenèse*.

Spermatogenèse et Ovogenèse

La gamétogenèse mâle, appelée *spermatogenèse*, aboutit à la formation de quatre spermatozoïdes haploïdes par cellule entrant en méiose. En revanche, la gamétogenèse femelle, appelée *ovogenèse*, produit un œuf unique pour chaque cellule qui entre en méiose. Ceci est réalisé par un processus qui attribue pratiquement tout le cytoplasme à l'un des deux noyaux lors de chaque division méiotique. À la fin de la première division méiotique, un noyau est conservé; l'autre, appelé le *premier globule polaire*, est exclu de la cellule et dégénère finalement. En général, à la fin de la seconde division, un noyau devient le *second globule polaire* et l'autre noyau survit. Ainsi, un noyau haploïde devient le bénéficiaire de la majorité du cytoplasme et de l'accumulation des nutriments de la cellule méiotique d'origine.

Cycles de Vie Alternatifs

Cependant, bien que la méiose se déroule quelque part dans les cycles de vie sexuelle, elle ne précède pas toujours directement la formation des gamètes. De nombreux eucaryotes simples (dont certains champignons et algues) restent haploïdes (leurs cellules se divisent par mitose) pendant la majeure partie de leur vie, et les individus peuvent être unicellulaires ou pluricellulaires.

Deux gamètes haploïdes (produits par mitose) fusionnent pour former un zygote diploïde qui subit la méiose pour revenir à l'état haploïde.

Alternance des Générations chez les Plantes

Les cycles de vie sont plus complexes chez les plantes et certaines algues. Ces cycles de vie, caractérisés par l'*alternance des générations*, se composent d'un stade diploïde multicellulaire, appelé la *génération sporophyte*, et d'un stade haploïde multicellulaire, appelé la *génération gamétophyte*. Les cellules diploïdes des sporophytes subissent la méiose pour former des spores haploïdes, dont chacune se divise par mitose pour produire un gamétophyte haploïde multicellulaire. Les gamétophytes produisent des gamètes par mitose. Les gamètes femelles et mâles (*ovules* et *sperme*) fusionnent ensuite pour former un zygote diploïde, qui se divise par mitose pour produire un sporophyte diploïde multicellulaire.