Mitose et clone cellulaire

La mitose est une division cellulaire comprenant quatre étapes (prophase, métaphase, anaphase et télophase) et donnant naissance à deux cellules filles identiques : des clones cellulaires, c’est-à-dire un ensemble de cellules génétiquement homogènes aux mutations près.

La réplication de l'ADN avant la mitose


La réplication de l’ADN est nécessaire avant d'entrer en mitose et a lieu pendant l’interphase, c’est la phase S du cycle cellulaire. Lors de la réplication de l’ADN, les deux brins d’ADN sont séparés en divers emplacements de la molécule et les nouveaux nucléotides sont insérés par le complexe enzymatique ADN-polymérase.

L’ADN-polymérase progressera le long de la molécule d’ADN et insèrera les nouveaux nucléotides, un à un et en respectant la complémentarité des nucléotides (l’adénine est associée à la thymine et la cytosine est associée à la guanine). Lorsqu’on observe les molécules d’ADN en cours de réplication au microscope électronique, on peut voir des figures particulières, les yeux de réplication (un œil de réplication), composées de deux fourches de réplication (en Y) là où les deux brins se séparent.

oeil de replication ADN mitose

Pendant la phase S, la quantité d’ADN est doublée. La phase S est précédée par une période de croissance cellulaire (phase G1) et suivie par une période de préparation à l’entrée en mitose (phase G2).

Évolution de la quantité d'ADN au cours d'un cycle cellulaire. Mitose

Les étapes de la mitose


La mitose consiste en une succession de 4 phases :

  1. Prophase : l’enveloppe nucléaire s’estompe et la chromatine se condense sous forme de chromosomes.
  1. Métaphase : les chromosomes sont alignés à l’équateur de la cellule avant d’être partagés en deux lots identiques et migrés vers les pôles opposés de la cellule pendant
  1. Anaphase : Les chromosomes sont partagés en deux lots identiques et migrent vers les pôles opposés de la cellule.
  1. Télophase : les deux lots de matériel génétique vont se décondenser pour revenir à l’état de chromatine, une enveloppe nucléaire se formera autour de chacun des lots et la cellule se divisera en deux.

Les quatre étapes de la mitose sont : prophase, métaphase, anaphase, télophase

Mitose, clones et sous-clones cellulaires


Les clones cellulaires sont les cellules génétiquement identiques (en théorie) formés lors de la mitose à partir de la cellule mère. En effet, la réplication de l’ADN qui précède la mitose et la mitose elle-même permettent de créer une copie de l’ADN et de distribuer une copie dans chacune des cellules filles. Une population de clone peut être constituée de cellules individualisées, séparées les unes des autres comme c’est le cas des bactéries ou des cellules sanguines, ou former des tissus lorsque les clones adhèrent entre eux.

Il arrive cependant, lors de la réplication de l’ADN pendant l’interphase, que des erreurs se produisent et que l’ADN copié ne soit pas complètement identique. On estime le taux d’erreur d’1 pour 109 nucléotides copiés.

Ces mutations qui apparaissent dans un clone vont être transmises à la génération de cellules suivante, formant ainsi une population de sous-clones qui diffèreront génétiquement des autres clones.

Compte tenu de la taille du génome humain et du très grand nombre de division cellulaire au cours d’une vie humaine, les cellules constituant un individu ne sont donc pas toutes génétiquement identiques, il existe donc une diversité génétique au sein même des cellules d’un individu.