Le cycle cellulaire

Au cours de sa vie, une cellule eucaryote va se multiplier pour donner naissance à de nombreuses cellules identiques, puis ralentir sa vitesse de multiplication pour se différencier et assurer sa fonction dans l’organisme.

Le processus de multiplication correspond à un enchainement de divisions cellulaires.

La succession d'événements aboutissant, à partir d'une cellule mère, à la formation de deux cellules filles identiques correspond au cycle cellulaire.

Cycle cellulaire

Ce dernier se divise en 4 phases :

• La phase G₁. Durant cette phase la cellule est diploïde. L’ADN constituant ses chromosomes est décondensé. On parle de chromatine. C’est lors de cette phase que l’expression des gènes a lieu afin que la cellule assure sa fonction biologique et renouvelle ses constituants. Cette phase est plus ou moins longue suivant les cellules.
• La phase S. Durant cette phase, les chromosomes se dupliquent par réplication de la molécule d’ADN. Les chromosomes qui étaient formés jusqu’alors d’une seule chromatide sont à deux chromatides qui restent liées entre elles par le centromère. Cette phase précède obligatoirement toute phase de division cellulaire.
• La phase G₂. Au cours de cette phase les chromosomes doubles se condensent et deviennent visibles en microscopie optique. Les organites tels que les mitochondries et les chloroplastes se divisent.
• La phase M ou Mitose. C’est la phase de division cellulaire. Durant cette phase, les chromatides de chaque chromosome se séparent pour gagner chacune un pôle de la cellule. À l’issue de cette étape, deux cellules filles se forment possédant chacune une chromatide représentative de chaque chromosome de la cellule mère.

On regroupe les phases G₁-S-G₂ sous le terme d’interphase qui sépare deux mitoses.

Quantité d'ADN en fonction des phases du cycle cellulaire

Le rythme du cycle cellulaire dépend de plusieurs paramètres.

Dans le cas d’un organisme eucaryote unicellulaire, le cycle cellulaire va être plus rapide. Il permet la reproduction asexuée de la population ce qui facilite le peuplement plus rapide d’un nouveau milieu par exemple.

Dans le cas d’un organisme pluricellulaire, la situation est plus complexe.

• Au tout début de la vie d’un individu, les cycles cellulaires se succèdent pour toutes les cellules embryonnaires. Ils sont assez rapides.
• Puis, lorsque les cellules sont correctement positionnées dans l’embryon, elles reçoivent des signaux de leur environnement qui vont leur indiquer si elle doivent poursuivre leur multiplication ou se différencier. Dans ce dernier cas, la cellule reste bloquée en phase G₁ et ne se divise plus. Elle acquiert alors, grâce à l’expression différenciée de son patrimoine génétique ses structures en lien avec la fonction qu’elle doit assurer dans l’organisme. À ce stade, la plupart des cellules perdent leur capacité à se multiplier.
• Toutefois, certaines cellules conservent cette capacité. Ce sont les cellules précurseurs (ou -blastes) et les cellules souches qui pourront, si besoin se multiplier pour permettre le renouvellement ou la réparation d’un tissu lésé.

Ainsi, dans l’organisme, la durée du cycle cellulaire dépend de différents paramètres comme l’âge de l’individu, la nature du tissu considéré et enfin les conditions environnementales (hormonales) de la cellule. Dans certains cas, le contrôle du cycle cellulaire peut être perturbé ce qui conduit à la multiplication anarchique des cellules qui deviennent alors cancéreuses.