Chapitre 4 — Le cycle cellulaire · Topic 3 : La phase S · Leçon 3.2
Pendant que l’ADN se réplique, la cellule prépare aussi sa machine à diviser : le centrosome, organisateur des microtubules. Cette leçon décrit sa structure (les centrioles), sa polarité et le rôle de la γ-tubuline, marqueur et point d’ancrage des microtubules.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- définir le centrosome et la nucléation ;
- décrire la structure des centrioles ;
- expliquer la polarité des microtubules ;
- citer le rôle de la γ-tubuline (γ-TuRC) ;
- donner les rôles du centrosome selon la phase.
🧭 Plan de la leçon
- Le centrosome, centre de nucléation
- La structure des centrioles et la polarité
- La γ-tubuline et les rôles du centrosome
1. Le centrosome, centre de nucléation
Le centrosome est un centre de démarrage (= nucléation) de la polymérisation des microtubules, à partir duquel ils rayonnent. (Il existe des exceptions : certains microtubules ne naissent pas du centrosome.) Il est composé de 2 centrioles et de matériel péricentriolaire.
La nucléation est l’amorçage de la polymérisation d’un microtubule. Le centrosome fournit le « point de départ » à partir duquel le microtubule s’allonge : c’est pour cela qu’on l’appelle un centre organisateur des microtubules.
2. La structure des centrioles et la polarité
Les 2 centrioles sont perpendiculaires, constitués de 9 triplets de microtubules (tubules A, B et C). Ces microtubules sont particuliers : non dépolymérisables par les drogues — le centriole reste visible même en présence de nocodazole. Le centriole maternel porte des appendices (rôle mal connu).
Les microtubules sont polarisés :
- extrémité (−) : stabilisée dans le centrosome (polymérisation/dépolymérisation lente), avec la γ-tubuline ;
- extrémité (+) : dynamique, tournée vers la périphérie (polymérisation/dépolymérisation rapide).
Contrairement aux microtubules cytoplasmiques, les microtubules des centrioles ne sont pas dépolymérisés par les drogues anti-microtubules. Le centriole reste donc visualisable même sous nocodazole : c’est une particularité à retenir.
3. La γ-tubuline et les rôles du centrosome
La γ-tubuline est un acteur central :
- elle permet de visualiser le centrosome (anticorps spécifiques anti-γ-tubuline) ;
- elle fait partie d’un complexe protéique, le γ-TuRC (γ-Tubulin Ring Complex) ;
- ce complexe permet l’ancrage des microtubules ;
- il est recruté avant la mitose (régulé par les kinases Plk et Aurora A).
Ne confonds pas : la γ-tubuline marque le centrosome (point d’ancrage, extrémité −), tandis que l’α/β-tubuline constitue le corps des microtubules. En immunofluorescence, un anticorps anti-γ-tubuline révèle donc les centrosomes, pas les rayons de microtubules.
| Contexte | Rôle du centrosome |
|---|---|
| En G1-G0 | Réseau de microtubules organisé autour d’un centrosome unique, situé près du noyau. |
| Cellule en interphase | Permet la nucléation des microtubules et organise la forme et la polarité de la cellule. |
| Cellule en mitose | Après duplication, forme les 2 pôles du fuseau mitotique et assure l’assemblage du fuseau. |
🧠 À retenir absolument
- Centrosome : centre de nucléation des microtubules (ils rayonnent), = 2 centrioles + matériel péricentriolaire (exceptions possibles).
- Centrioles : perpendiculaires, 9 triplets (tubules A, B, C), non dépolymérisables par les drogues (visibles sous nocodazole) ; centriole maternel à appendices.
- Polarité : extrémité (−) stabilisée au centrosome (γ-tubuline, lente) ; extrémité (+) dynamique vers la périphérie (rapide).
- γ-tubuline : marqueur du centrosome (anticorps), complexe γ-TuRC qui ancre les microtubules, recruté avant la mitose (Plk, Aurora A).
- Rôles : interphase → forme/polarité ; mitose → 2 pôles du fuseau.
❓ Questions fréquentes
Qu’est-ce que le centrosome ?
C’est le centre de nucléation (amorçage de polymérisation) des microtubules, à partir duquel ils rayonnent. Il est composé de deux centrioles perpendiculaires et de matériel péricentriolaire. Certains microtubules font exception et ne naissent pas du centrosome.
Comment sont structurés les centrioles ?
Chaque centriole est un cylindre de 9 triplets de microtubules (tubules A, B et C). Les deux centrioles sont perpendiculaires. Ces microtubules sont particuliers : non dépolymérisables par les drogues, si bien que le centriole reste visible même en présence de nocodazole.
Quel est le rôle de la γ-tubuline ?
La γ-tubuline marque le centrosome (révélé par des anticorps anti-γ-tubuline) et fait partie du complexe γ-TuRC, qui ancre les microtubules. Ce complexe est recruté avant la mitose, sous le contrôle des kinases Plk et Aurora A.
Quelle est la polarité des microtubules au centrosome ?
L’extrémité (−) est stabilisée dans le centrosome (avec la γ-tubuline), avec une dynamique lente. L’extrémité (+) est dynamique, tournée vers la périphérie membranaire, avec une polymérisation/dépolymérisation rapide.
🚀 Pour aller plus loin
Comment le centrosome se duplique-t-il, étape par étape, et que se passe-t-il en cas d’anomalie ?
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.