Asters
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Asters sont des réseaux de microtubules radiaux trouvés dans les cellules animales. Ces structures en forme d'étoile se forment autour de chaque paire de centrioles pendant la mitose. Les asters aident à manipuler les chromosomes pendant la division cellulaire pour s'assurer que chaque cellule fille possède le complément approprié de chromosomes. Ils sont constitués de microtubules astraux qui sont générés à partir de microtubules cylindriques appelés centrioles. Les centrioles se trouvent dans le centrosome, un organite situé près du noyau cellulaire qui forme les pôles de la broche.
Division Asters et Cellule
Les asters sont essentiels aux processus de mitose et de méiose. Ils font partie du appareil de broche, qui comprend également les fibres de fuseau, les protéines motrices et les chromosomes. Les asters aident à organiser et à positionner le fuseau pendant la division cellulaire. Ils déterminent également le site du sillon de clivage qui divise la cellule en division en deux au cours de la cytokinèse. Pendant le cycle cellulaire, des asters se forment autour des paires de centrioles situées à chaque pôle cellulaire. Des microtubules appelés fibres polaires sont générés à partir de chaque centrosome, ce qui allonge et allonge la cellule. D'autres fibres de fuseau s'attachent aux chromosomes et se déplacent pendant la division cellulaire.
Asters dans la mitose
- Les asters apparaissent initialement dans prophase. Ils se forment autour de chaque paire de centrioles. Les asters organisent les fibres du fuseau qui s'étendent des pôles cellulaires (fibres polaires) et les fibres qui se fixent aux chromosomes au niveau de leurs kinétochores.
- Les fibres du fuseau déplacent les chromosomes au centre de la cellule pendant métaphase. Les chromosomes sont maintenus en place au niveau de la plaque de métaphase par les forces égales des fibres du fuseau poussant sur les centromères des chromosomes. Les fibres polaires s'étendant à partir des pôles s'emboîtent comme les doigts des mains jointes.
- Les chromosomes dupliqués (chromatides sœurs) se séparent et sont tirés vers les extrémités opposées de la cellule pendant anaphase. Cette séparation est réalisée lorsque les fibres du fuseau se raccourcissent, entraînant avec elles les chromatides attachées.
- Dans télophase, les fibres du fuseau se décomposent et les chromosomes séparés sont enveloppés dans leur propre enveloppe nucléaire.
- La dernière étape de la division cellulaire est cytokinèse. La cytocinèse implique la division du cytoplasme, qui sépare la cellule en division en deux nouvelles cellules filles. Dans les cellules animales, un anneau contractile de microfilaments forme un sillon de clivage qui pince la cellule en deux. La position du sillon de clivage est déterminée par les asters.
Comment les asters induisent la formation de sillons de clivage
Les asters induisent la formation de sillons de clivage en raison des interactions avec le cortex cellulaire. le cortex cellulaire se trouve directement sous la membrane plasmique et se compose de filaments d'actine et les protéines associées. Au cours de la division cellulaire, les asters qui se développent à partir des centrioles étendent leurs microtublules l'une vers l'autre. Les microtubules des asters voisins s'interconnectent, ce qui contribue à limiter l'expansion et la taille des cellules. Certains microtubules d'aster continuent de s'étendre jusqu'au contact avec le cortex. C'est ce contact avec le cortex qui induit la formation d'un sillon de clivage. Les asters aident à positionner les sillons de clivage de telle sorte que la division cytoplasmique donne deux cellules uniformément divisées. Le cortex cellulaire est responsable de la production de l'anneau contractile qui resserre la cellule et la "serre" en deux cellules. La formation de sillons de clivage et la cytocinèse sont essentielles au bon développement des cellules, des tissus et au bon développement d'un organisme dans son ensemble. Une formation incorrecte de sillon de clivage dans la cytokinèse peut produire des cellules avec un nombre de chromosomes anormal, ce qui peut conduire au développement de cellules cancéreuses ou à des malformations congénitales.
Sources:
- Lodish, Harvey. "Dynamique des microtubules et protéines motrices pendant la mitose." Biologie cellulaire moléculaire. 4ème édition., Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970, www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21537/.
- Mitchison, T.J. et al. "Croissance, interaction et positionnement des asters de microtubules dans des cellules d'embryons de vertébrés extrêmement grandes." Cytosquelette (Hoboken, N.J.) 69,10 (2012): 738-750. PMC. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3690567/.
