Biologie

Centrosome : définition, rôle et structure

 
Karina Cruz Fernández
Par Karina Cruz Fernández. 25 mars 2024
Centrosome : définition, rôle et structure

Le centrosome, un organite essentiel de la cellule, joue un rôle crucial dans divers processus cellulaires. Son rôle et sa structure font actuellement l'objet d'études et de recherches dans le domaine de la biologie cellulaire. Le centrosome est principalement composé de deux centrioles, qui sont des structures cylindriques situées au centre du centrosome et orientées perpendiculairement l'une à l'autre. La fonction principale du centrosome est l'organisation des microtubules et la promotion de la polymérisation de la tubuline, ce qui permet la formation du fuseau mitotique lors de la division cellulaire.

Dans cet article Centrosome : définition, rôle et structure de ProjetEcolo, on va vous parler de la définition et du rôle du centrosome ! On prendra aussi le temps de vous parler du cycle des centrosomes et de la différence entre un centrosome et un centriole, etc. Bonne lecture !

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Index

  1. Définition de centrosome
  2. Rôle du centrosome
  3. Cycle du centrosome
  4. Structure du centrosome

Définition de centrosome

Le centrosome, aussi appelé cytocentre, est une structure située près du noyau cellulaire qui joue un rôle crucial dans la division cellulaire. Dans les cellules animales, le centrosome est constitué de deux centrioles, 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 n'aient pas de membrane propre, 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". Cette matière péricentriolaire est une matière optiquement dense.

Centrosome : définition, rôle et structure - Définition de centrosome

Rôle du centrosome

Principales fonctions du centrosome :

  • Organisation des microtubules : le centrosome joue un rôle clé en tant que "centre d'organisation des microtubules". Sa principale fonction est d'organiser et de promouvoir la polymérisation de la tubuline, la principale protéine des microtubules.
  • Ségrégation des chromosomes : au cours de la division cellulaire, les centrosomes participent à la formation du fuseau mitotique, qui relie les chromosomes aux pôles de la cellule. Cette fonction est essentielle pour obtenir une ségrégation égale des chromosomes dans les cellules filles.

Fonctions secondaires du centrosome :

  • Maintien de la forme de la cellule : les centrosomes jouent un rôle dans le maintien de la forme de la cellule.
  • Mouvements cellulaires : ils sont impliqués dans les mouvements de la membrane, car 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.

Cycle du centrosome

PHASE G1

Pendant 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. Au cours de cette phase, les centrioles du centrosome perdent leur disposition orthogonale.

PHASE S

Au début de la phase S, la duplication des centrioles du centriole mère et du centriole fille commence. Des structures appelées procentrioles sont formées. À la fin de la phase S, les procentrioles s'allongent.

PHASE G2

Au cours de la phase G2, il y a séparation des deux centrioles d'origine et de leurs procentrioles respectifs en formation. Cette séparation entraîne la distribution du matériel péricentriolaire, ce qui aboutit à 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, connu sous le nom de 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 accroît leur capacité à générer des microtubules.

PHASE M

Pendant la phase M, les centrosomes jouent un rôle clé 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 des kinétochores) ou se croisent avec d'autres microtubules provenant du centrosome opposé (microtubules polaires). Le plan de division cellulaire le long duquel la cellule mère se divise en deux est toujours perpendiculaire à l'axe du fuseau mitotique et est généralement équidistant entre les deux centrosomes.

Centrosome : définition, rôle et structure - Cycle du centrosome

Structure du centrosome

Le centrosome et le centriole sont des composants cellulaires qui peuvent souvent prêter à confusion, mais les notions suivantes permettront de les reconnaître et de les différencier plus facilement.

Un centrosome est constitué de deux centrioles ou diplosome (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 dite 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 (intérieur) : il a une section circulaire (13 protofilaments) et est le plus proche de l'axe du cylindre.
  • Microtubule B : il est situé entre les microtubules A et C. Il a une section transversale en forme de croissant. Il a une section transversale en forme de croissant et partage trois protofilaments avec le microtubule A.
  • Microtubule C (externe) : il a une section transversale en forme de croissant et partage trois protofilaments avec le microtubule B.

Les centrioles et le matériel péricentriolaire forment ensemble le centre d'organisation des microtubules (COMT). Une autre structure importante est l'aster, qui consiste en des fibres formées par des microtubules qui se développent et s'organisent de manière radiale autour du centrosome. Les microtubules de l'aster donnent naissance aux microtubules du fuseau achromatique lors de la division cellulaire.

Dans l'article suivant on vous dit tout sur la membrane plasmique !

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Bibliographie
  • Bornens M. (2012). The centrosome in cells and organisms. Science. 335: 422-426.
  • Fu J, Hagan IM, Glover DM. (2015). The centrosome and its duplication cycle. Cold Spring Harbour perspectives in biology. 7: a015800.

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