Centrosome : fonction et structure

Le centrosome, également appelé cytocentre, est une structure proche du noyau cellulaire qui joue un rôle crucial dans la division cellulaire. Dans les cellules animales, le centrosome est constitué de deux centrioles, qui sont des structures composées de microtubules. Ces centrioles sont d’une grande importance, car ils contribuent à la formation du fuseau mitotique, nécessaire à la cytokinèse.

Bien que les centrosomes ne possèdent pas leur propre membrane, ils sont associés à l’enveloppe nucléaire. Il est important de noter que les deux centrioles qui composent le centrosome sont appariés et immergés dans un ensemble de protéines appelé « matériel péricentriolaire ». Ce matériau péricentriolaire est un matériau optiquement dense.

Fonctions principales :

• Organisation des microtubules : le centrosome joue un rôle essentiel en tant que « centre organisateur des microtubules ». Sa fonction principale est d’organiser et de favoriser la polymérisation de la tubuline, principale protéine des microtubules.
• Ségrégation des chromosomes : lors de la division cellulaire, les centrosomes participent à la formation du fuseau mitotique, qui relie les chromosomes aux pôles de la cellule. Ceci est essentiel pour obtenir une ségrégation égale des chromosomes dans les cellules filles.

Fonctions secondaires :

• Maintien de la forme cellulaire : les centrosomes jouent un rôle dans le maintien de la forme cellulaire.
• Mouvements cellulaires : ils participent aux mouvements membranaires, puisqu’ils sont liés aux microtubules et à d’autres composants du cytosquelette.
• Stabilité du génome : des études récentes suggèrent que les centrosomes sont également impliqués dans la stabilité du génome.

PHASE G1

Durant la phase G1 du cycle cellulaire, chaque cellule contient un seul centrosome. Cependant, lorsque la cellule entre en phase S et que la réplication de l’ADN commence, la réplication du centrosome se produit également. Dans cette phase, les centrioles du centrosome perdent leur disposition orthogonale.

PHASE S

Au début de la phase S, la duplication des centrioles commence, à la fois le centriole mère et le centriole fille. Des structures appelées procentrioles se forment. À la fin de la phase S, un allongement procentriole se produit.

PHASE G2

Au cours de la phase G2, une séparation des deux centrioles d’origine et de leurs procentrioles en formation respectifs se produit. Cette séparation donne lieu à la distribution du matériel péricentriolaire, entraînant la formation de deux centrosomes. Lors de la transition entre la phase G2 et la phase M, un changement majeur se produit dans les centrosomes, appelé maturation des centrosomes. Avant la mitose, les centrioles commencent à recruter davantage de matériel péricentriolaire ; par exemple, une augmentation du nombre d’anneaux de γ-tubuline, ce qui augmente sa capacité à générer des microtubules.

PHASE M

Durant la phase M, les centrosomes jouent un rôle essentiel dans la formation du fuseau mitotique. À partir de la matrice péricentriolaire de chaque centrosome, se forment des microtubules qui s’étendent et se connectent aux kinétochores des chromosomes (microtubules kinétochores) ou se réticulent avec d’autres microtubules provenant du centrosome opposé (microtubules polaires). Le plan de division cellulaire par lequel la cellule mère se divise en deux est toujours perpendiculaire à l’axe du fuseau mitotique et est généralement équidistant entre les deux centrosomes.

Le centrosome et le centriole sont des composants cellulaires qui peuvent souvent nous dérouter, cependant, sur la base des concepts que nous développerons ci-dessous, il nous sera plus facile de les reconnaître et de les différencier.

Un centrosome se compose de deux centrioles ou diplosomes (2 centrioles) et est situé au centre du centrosome. La structure des centrioles est similaire à celle des corpuscules basaux des cils. Les centrioles sont orientés perpendiculairement les uns aux autres et sont en forme de cylindre, avec des parois composées de neuf triplets de microtubules, sans microtubule central, formant la structure appelée 9+0. Les triplets de microtubules sont reliés par un pont de la protéine nexine.

Les microtubules du centriole sont divisés en trois types :

• Microtubule A (interne) : a une section circulaire (13 protofilaments) et est plus proche de l’axe du cylindre.
• Microtubule B : est situé entre les microtubules A et C. Sa section est en forme de croissant et partage trois protofilaments avec le microtubule A.
• Microtubule C (externe) : a une section en forme de croissant et partage trois protofilaments avec le microtubule B.

L’ensemble des centrioles et du matériel péricentriolaire est appelé centre d’organisation des microtubules (COMT). Une autre structure pertinente est l’aster, qui est constitué de fibres formées de microtubules qui se développent et s’organisent selon un motif radial autour du centrosome. Les microtubules de l’aster donnent naissance à des microtubules fusiformes achromatiques lors de la division cellulaire.

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