La méiose :

• Se place dans le contexte de reproduction
• Est un mode de division cellulaire réservé aux cellules reproductrices
• Est utilisée lors de la formation des gamètes

Les cellules reproductrices sont en minorité dans notre organisme (cellules germinales).

Cellules qui ont une importance considérable dans le contexte de la reproduction et donc de la survie de notre espèce.

2 notions à mémoriser :

• Notion 1 :

Espèce humaine= individus diploïdes, caryotype 46 chromosomes

Les hommes : caryotype 46, chromosome sexuel XY

Les femmes : caryotype 46, chromosome sexuel XX

• Notion 2 :

Notre mode de reproduction est un mode sexué c’est à dire nécessite des cellules reproductrices femelle et mâle = Gamètes (formées lors de la gamétogénèse). Gamète Mâle + gamète Femelle = un nouvel individu.

Vie sans méiose : seul mode de division qui existe serait la mitose (= reproduit les cellules à l'identique)

→ 1 cellule mère se divise en 2 cellules filles → même patrimoine génétique que cellule mère (46 chr)

MONDE SANS MÉIOSE IMPOSSIBLE car :

- la reproduction est sexuée donc :

• les individus seraient des amas de chromosomes
• Tous les individus présenteraient un nombreux de chromosomes non identique

Donc nécessité d’un mécanisme qui permette à chaque génération de maintenir le même nombreux de chromosome que les individus de la génération d’avant, donc maintenir la diploïdie des individus. Ce mécanisme = la méiose.

La plus part de ces cellules sont des cellules somatiques : forment les tissus, les organes et les appareils. Une minorité de ces cellules sont les cellules germinales qui sont à l’origine des gamètes.

L’évolution des cellules de la lignée germinale a lieu dans les gonades. Ce mécanisme est appelé la gamétogénèse.

Gonade masculine = testicule

Gonade féminine = ovaire

Gamétogenèse masculine : Spermatogenèse → spermatozoïdes

Gamétogenèse féminine : Ovogenèse → ovocytes

Au cours de la gamétogenèse, se produit le phénomène de la méiose.

La méiose concerne uniquement les cellules germinales. Elle intervient dans la formation des gamètes mâles et femelles, au cours de la gamétogenèse. Il nécessaire avant la fusion des gamètes au moment de la fécondation de réduire le nombre de chromosomes des gamètes de moitié, de manière à permettre la formation d’un individu à 46 chromosomes.

Les ovocytes possèdent tous la formule 23, X.

Les spermatozoïdes constituent deux populations de formules 23, X ou 23, Y.

• La méiose implique 2 divisions cellulaires successives (méiose 1 et méiose 2) qui sont consécutives à 1 seule phase de synthèse (ou réplication) de l’ADN ou phase S.
• Ces 2 divisions comportent des étapes nommées comme dans la mitose : prophase, métaphase, anaphase, télophase.
• La méiose 1 et la méiose 2 assurent la réduction du nombre de chromosomes + le brassage de l’information génétique.

La première division de la méiose est appelé réductionnelle, elle est longue en raison de la durée de la Prophase I.

Cette Prophase I est subdivisée en 5 stades : leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse. Ces stades correspondent à des modifications morphologiques des chromosomes :

Les chromosomes se condensent et s’individualisent sous la forme de longs filaments. Chaque filament correspond à un chromosome constitué de deux chromatides sœurs.

• Commence dès la mise en place des appariements entre les chromosomes homologues

• Les extrémités des chromosomes glissent sur l’enveloppe nucléaire et se réunissent à un pôle du noyau = polarisation du noyau

• La reconnaissance initiale entre les chromosomes homologues se fait au niveau des extrémités homologues qui se rapprochent sur l’enveloppe nucléaire puis s’apparient. Cet appariement = synapsis

• Une fois l’appariement initié, il s’étend progressivement à toute la longueur des chromosomes

• Appariement est réaliser par une structure protéique élaboré = complexe synaptonémal

Complexes synaptonémaux s’étendent sur toute la longueur des chromosomes homologues, ce qui permet d’achever l’appariement des chromosomes.

Chaque paire de chromosomes homologues est appelée bivalent ou tétrade.

C’est à ce stade que vont débuter des échanges de matériel génétique entre les chromatides.

Les échanges de matériel génétique sont appelés recombinaisons génétiques ou crossing-over.

Les protéines du complexe synaptonémal commencent à se dissocier, ce qui a pour conséquence que les chromosomes homologues de chaque bivalent se séparent mais restent en contact en un ou plusieurs points appelés chiasmas. Ces chiasmas correspondent aux zones où se produisent encore les recombinaisons génétiques entre les chromatides

• Condensation des chromosomes est presque maximale

• Identification possible des chromatides, des centromères et des chiasmas

• Fin de la prophase I

Au cours de la métaphase I, les bivalences se disposent sur le fuseau mitotique à = distance des pôles, ce qui permet la mise en place de la plaque équatoriale.

Les microtubules du fuseau qui se mettent en place lors de la méiose sont les mêmes qui se mettent en place lors de la mitose → fuseau mitotique. Sur ce fuseau, lorsque les chromosomes sont sur la plaque équatoriale, les chromosomes sont au maximum de leur condensation et les chiasmas sont parfaitement visibles.

Au cours de l’anaphase I, pas de clivage de centromère car ce sont les chromosomes homologues qui vont migrer au pôle du fuseau.

Les chiasmas disparaissent et les chromosomes homologues sont remaniés ou recombinés c’est-à-dire qu’il y a eu des échanges des matériels chromosomiques entre les chromatides.

Chaque cellule fille possède un lot haploïde de chromosomes recombinés et dupliqués.

Les 2 chromatides sont liée au niveau du centromère.

Fin de la 1ère division de méiose.

• Équationnelle

• Elle suit rapidement la première division de méiose

• Les chromosomes restent condensés, se disposent sur le second fuseau méiotique

• Anaphase II : centromères se clivent, migration au hasard

• Télophase II : chaque cellule fille hérite d’un lot haploïde de chromosomes formés d’une seule chromatide

• Diversité des individus assurée par :

• Recombinaison génétique
• Ségrégation au hasard des chromosomes des chromosomes d'origine paternelle et maternelle.

Le noyau de la cellule qui entre en méiose contient 23 paires de chromosomes homologues, le nombre de combinaisons chromosomiques pouvant être obtenu par la répartition au hasard des chromosomes à partir de cette cellule est : 2²³.

Ce nombre est considérablement amplifié par les phénomènes de recombinaison génétique ou crossing-over.

Les crossing-over impliquent la cassure des doubles hélices d’ADN maternel et paternel en des points homologues, puis leur réunion réciproque. Par ce mécanisme, la méiose opère une redistribution des gènes entre les chromosomes homologues.

• La recombinaison génique et la ségrégation au hasard des chromosomes font des gamètes, des cellules uniques par leur programme génétique.

• Des variations dans le déroulement de la méiose existent en fonction du sexe.