La génétique expliquée aux enfants : qu’est-ce qu’un cycle cellulaire ?

Dans cet article sur la génétique pour les enfants, nous tenterons d’expliquer de manière simple et agréable le mécanisme de la reproduction cellulaire. En réalité, l’une des tâches des cellules est de se multiplier pour perpétuer les lignées cellulaires. De plus, nous parlons du cycle cellulaire car, à la fin du processus, la cellule doit se retrouver au point de départ.

Nous savons que le matériel génétique est condensé dans le noyau de la cellule. Comment et quand cette information est transmise est précisément ce que la biologie cellulaire étudie. En outre, cette science est non seulement responsable d’analyser les phases de la reproduction cellulaire, mais également les altérations ou mutations survenant au cours du développement de ce processus. Mais qu’est-ce que le cycle cellulaire exactement ?

La génétique pour les enfants : définition du cycle cellulaire

Nous pouvons dire que le cycle cellulaire est la série de processus qui, de manière ordonnée, conduisent au renouvellement des cellules. En d’autres termes, c’est la capacité des cellules à se reproduire et à produire deux copies identiques à l’original.

Au cours du cycle cellulaire, une série de phases se déroule en deux phases : la première est appelée «Interphase» (état de non-division) et «Phase M» (état de division). Le processus débute au moment où, après la reproduction, une nouvelle cellule se forme et aboutit à la naissance de deux cellules filles.

Quelle est l’interfase ?

C’est la période au cours de laquelle la cellule se prépare à se dupliquer. Pour ce faire, elle doit copier son matériel génétique, c’est-à-dire qu’il doit avoir deux fois plus de chromosomes pour pouvoir transmettre un jeu complet à chaque cellule fille. Cette phase est divisée en 3 étapes: G0 / G1, S et G2.

• G0 / G1 est l’étape initiale. La cellule commence à synthétiser de l’ARN et des protéines et à dupliquer ses organites, en particulier le centrosome. A ce moment précis, il a doublé sa masse et sa taille. A la fin de cette phase, il existe un point de non retour, “point de restriction R”, on ne peut plus stopper l’interface à ce stade-là.
• La phase S est la préparation à la mitose. À ce stade, la cellule réplique son ADN, ainsi que les protéines chromosomiques, les histones. Cependant, il n’y a toujours pas de division cellulaire.
• Pendant le G2, tout doit être prêt pour entrer en division. Il est précédé d’une défaillance au cours de laquelle les mécanismes de contrôle du cycle cellulaire garantissent que la duplication de l’ADN s’est effectuée correctement. La synthèse de l’ARN et des protéines se poursuit et commence à déstabiliser la membrane nucléaire et à former une structure que l’on appelle “fuseau achromatique”.

A ce stade, la cellule est prête à passer à l’étape suivante : la phase M.

La génétique pour les enfants et le cycle cellulaire : la Phase M

Comme nous le disions, M est le stade dans lequel la division cellulaire elle-même se produit. Il peut s’agir d’une mitose, si elle donne naissance à deux cellules filles égales à celle du précurseur, ou d’une méiose si, par contre, elle donne naissance à 4 cellules germinales. Le choix entre ces processus déterminera la fin du cycle cellulaire. Fondamentalement, cette phase M comprend deux étapes : la mitose et la cytokinèse.

Mitose

Au cours du développement de cette phase, il existe une série de caractéristiques parmi lesquelles nous pouvons mettre en évidence :

• La division du noyau, appelée cariocinésie, et la distribution ultérieure des chromosomes entre les deux cellules filles.
• C’est un processus continu qui se divise en 4 périodes : prophase, métaphase, anaphase et télophase.
• Il garantit la conservation du matériel héréditaire lors de la distribution équitable des chromosomes.
• À la fin de l’étape, les deux cellules résultantes sont génétiquement identiques l’une à l’autre et à la cellule mère.

Cytokinèse

Le cycle cellulaire se termine par la division physique du cytoplasme entre les deux cellules filles, avec cytokinèse. Cette étape chevauche celle de l’anaphase. Par conséquent, la division du noyau et du cytoplasme se produit pratiquement au même moment.

Dans les cellules animales, ce processus est réalisé par strangulation de la zone équatoriale de la cellule mère. D’autre part, dans les cellules végétales, un septum de séparation appelé fragmoplaste se forme, qui divise la cellule d’origine en deux unités.

Que se passe-t-il si la cellule choisit la voie de la méiose ?

En réalité, ce processus n’a lieu que lorsque l’organisme est intéressé à générer des cellules germinales. En fait, ces cellules ont deux fois moins de chromosomes qu’une cellule normale dans le corps, car ce sont les cellules impliquées dans la reproduction.

De toute évidence, la méiose est un processus de réduction plus complexe que la mitose. Mais on peut le définir comme deux mitoses suivies pour obtenir 4 cellules filles différentes de la cellule mère, chacune ayant la moitié des chromosomes de cette dernière.

L’importance de ce processus réside dans la première division méiotique. Dans celui-ci, les chromosomes homologues se croisent de telle sorte que la résultante est légèrement différente de celle de la cellule d’origine. Ainsi, la nature introduit au hasard des variations dans les gènes qui nous permettent d’évoluer.

“A cette conservation de variations et de différences individuellement favorables et à la destruction de celles qui sont nuisibles, j’ai donné le nom de sélection naturelle ou survie du plus apte.”

– C. Darwin –

Nous espérons que cet article qui explique la génétique aux enfants concernant le cycle cellulaire a été intéressant et vous aidera à expliquer ce concept aux plus petits de la maison.