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La méiose

Les organismes peuvent se reproduire de manière asexuée par mitose. Si la reproduction asexuée est très efficace, elle conduit à une descendance génétiquement identique. Cela signifie que l'ensemble de la population possède les mêmes adaptations à l'environnement et la même résistance aux maladies. Une population génétiquement diverse est mieux capable d'évoluer et de s'adapter à des environnements changeants. Dans la reproduction sexuée, les cellules sexuelles ou gamètes fusionnent lors de la fécondation pour créer un nouvel individu génétiquement unique. Pour que la descendance reçoive le nombre normal de chromosomes (46 chromosomes ou bien 23 paires chez l'homme), chacun des gamètes ne doit contenir que la moitié de la quantité de matériel génétique d'une cellule somatique normale.

La méiose est un processus de division cellulaire qui donne naissance à quatre cellules filles, chacune contenant une copie du génome (1n). Les quatre cellules filles sont dites haploïdes. Les cellules somatiques contenant 2n sont dites diploïdes. La méiose consiste en deux cycles de division, la méiose I et la méiose II (figure 1). Au début de la méiose I, tous les chromosomes sont répliqués, comme dans la mitose. Chaque cellule fille hérite de deux chromatides sœurs (le chromosome répliqué), mais seulement d'une paire homologue (le chromosome paternel ou maternel). Au cours du cycle de division suivant, la méiose II, aucune réplication n'a lieu. Les chromatides sœurs se séparent alors. La méiose consiste donc en 2 cycles de division cellulaire, mais en un seul cycle de réplication de l'ADN.

Les étapes de la méiose. La cellule commence le processus à l'interphase, où l'ADN est condensé, suivie de la première prophase, où les chromosomes sont formés et dupliqués. Elle passe ensuite à la méiose qui comprend la prométaphase 1, où les microtubules des fibres du fuseau sont fixés au centre des chromosomes, la métaphase 1, où les chromosomes sont disposés au centre de la cellule, l'anaphase 1, où les chromosomes sont séparés, et la télophase 1, où les chromosomes arrivent aux pôles opposés de la cellule. La méiose 1 se termine par la cytokinèse, ce qui donne deux cellules haploïdes. Dans la méiose deux, chaque cellule passe par les mêmes phases que dans le cas de la méiose un, mais cette fois les chromatides sœurs sont séparées dans l'anaphase deux, et le processus entier aboutit à la formation de quatre cellules haploïdes uniques.

Figure 1 : Aperçu de la méiose

Le réarrangement génétique a lieu de deux façons. Premièrement, au début de la méiose I, les chromosomes homologues échangent des parties équivalentes du génome au cours d'un processus appelé crossing-over. Deuxièmement, lorsque les chromosomes homologues se séparent au cours de la méiose I tardive, les chromosomes maternels et paternels sont distribués de façon aléatoire.