Importance de la méiose
Dans le contexte d'un organisme multicellulaire, il est nécessaire que toutes les cellules (afin de ne pas se reconnaître comme étrangères) aient le même patrimoine héréditaire.Ceci est réalisé par la mitose, en divisant les chromosomes entre les cellules filles, dans laquelle "l'égalité des gènes l'information est assurée par le mécanisme de réduplication de l'ADN, dans une continuité cellulaire qui va du zygote aux dernières cellules de l'organisme, dans ce qu'on appelle la lignée somatique des générations cellulaires.
Cependant, si le même mécanisme était adopté dans la génération des descendants, l'espèce entière aurait tendance à être composée d'individus génétiquement égaux. Un tel manque de variabilité génétique pourrait facilement compromettre la survie de l'espèce à mesure que les conditions environnementales changent. Il est donc nécessaire que l'espèce, dans le cadre de la variabilité du matériel génétique qu'elle admet, peut donner lieu à un réassortiment, un brassage, non pas dans le cadre de l'organisme unique, mais dans le passage d'une génération à l'autre. Cela se fait par les phénomènes de la sexualité et le mécanisme particulier de division cellulaire appelé méiose.
Qu'est-ce que la méiose
La méiose ne se produit que dans les cellules germinales. Lorsqu'une longue série de divisions mitotiques a suffisamment multiplié le nombre de cellules germinales disponibles, celles-ci entrent en méiose, préparant ainsi les gamètes. Les gamètes, se fondant dans la fécondation, mettent en commun leur matériel chromosomique. Si les gamètes étaient diploïdes, comme les autres cellules de l'organisme, leur fusion dans le zygote donnerait des enfants avec 4n héritage ; ceux-ci donneraient 8n enfants et ainsi de suite.
Pour maintenir constant le nombre de chromosomes de l'espèce, les gamètes doivent être haploïdes, c'est-à-dire avec un nombre n au lieu de 2n de chromosomes. Ceci est réalisé avec la méiose.
La méiose peut être comprise comme la succession de deux divisions mitotiques sans entrelacement de réduplication.
Dans chacune des deux divisions successives, qui proviennent de quatre cellules haploïdes à partir d'une cellule germinale diploïde, il y a une succession de prophase, métaphase, anaphase, télophase et cytodiérèse.
Cependant, la prophase de la première division méiotique est particulièrement compliquée, donnant lieu à une succession de moments qui prennent les noms respectifs de leptotène, zygotène, pachytène, diplotène et diacinèse.
Nous considérons ces moments un par un, en suivant le comportement d'une seule paire de chromosomes.
Leptotène. C'est le début de la méiose, les chromosomes commencent à se voir, encore peu spiralés.
Zygotène. Les chromosomes sont plus clairement identifiés et les chromosomes homologues se rapprochent. (Rappelons que les filaments qui ont tendance à se rapprocher, parallèles les uns aux autres, sont au nombre de 4 : deux chromatides pour chacun des deux chromosomes homologues).
Pachytène. Les quatre filaments chromatiques adhèrent sur toute la longueur, en échangeant des traits, par rupture et soudure.
Diplotène. Au fur et à mesure que la spirale et donc l'épaississement augmentent, les chromosomes ont tendance à assumer leur individualité distincte : chaque centromère rejoignant un double brin.
Les points d'échange par rupture et soudure (chiasma) maintiennent encore les filaments (chromonèmes) ensemble en différentes sections. Les quatre chromonèmes, reliés par paires par les centromères et diversement adhérents dans les chiasmes, forment les tétrodes.
Diacinèse. Les tétrades tendent à se ranger à l'équateur du fuseau, la membrane nucléaire a disparu, la séparation des centromères commence.ce faisant, les chromosomes, déjà réunis dans les chiasmes, se séparent.
Après la métaphase suivante, les deux centromères (pas encore doublés) migrent vers les pôles opposés du fuseau.
Ceci est suivi en succession rapide par l'anaphase, la télophase et la cytodiérèse de la première division, et immédiatement après la deuxième division.
Alors qu'après la métaphase de la première division les centromères ont migré vers les pôles du fuseau en traînant deux filaments, dans la seconde métaphase chaque centromère est doublé. Les deux cellules résultant de la première division ont reçu n centromères avec 2n filaments, mais leur division subséquente donne 4 cellules, chacune avec n filaments (c'est-à-dire, à ce stade, n chromosomes).
Ce schéma général explique trois phénomènes différents et parallèles :
- la réduction du kit chromosomique du diploïde (2n) de "l'organisme" à l'haploïde (n) du gamète.
- L'attribution aléatoire au gamète de l'un ou l'autre chromosome, d'origine maternelle ou paternelle.
- L'échange de matériel génétique entre chromosomes homologues d'origine paternelle et maternelle (avec mélange du matériel génétique, non seulement au niveau des chromosomes entiers, mais aussi au sein des chromosomes eux-mêmes).
