Comme nous l’avons abordé dans le cycle cellulaire, avant que les cellules soient autorisées à entrer en phase M, elles doivent répondre à certaines exigences cellulaires. Parmi ces exigences figurent une taille de cellule et un environnement cellulaire appropriés. Après la réplication de l’ADN en phase S, les cellules contiennent deux fois leur nombre normal de chromosomes. Les cellules qui subissent une mitose étant diploïdes, leur nombre de chromosomes peut être représenté par 2N, où N est égal au nombre de chromosomes distincts dans la cellule. Les cellules sur le point d’entrer en phase M, qui sont passées par la phase S et ont répliqué leur ADN, ont 4N chromosomes. L’entrée en phase M est permise par la formation du complexe mitotique cycline-Cdk connu sous le nom de facteur de promotion de la phase M qui se produit comme mécanisme de régulation du cycle cellulaire dans la phase G2.
La première phase de la mitose au sein de la phase M est appelée prophase. Elle suit la G2, la phase finale de l’interphase. Une cellule qui entre en phase M manifeste un certain nombre de signes physiques. Parmi ceux-ci, la condensation, ou épaississement, des chromosomes. La condensation des chromosomes est visible au microscope et est nécessaire à la séparation ultérieure des chromosomes lors des étapes ultérieures de la mitose. Une autre caractéristique physique des cellules qui commencent la mitose est le jaillissement de microtubules à partir des centrosomes répliqués. Les microtubules sont des filaments de protéines sur lesquels les chromosomes migrent pendant la mitose.
Prophase
Comme nous l’avons évoqué, la prophase est marquée par des chromosomes très épais et denses. À cette phase, les chromosomes sont encore enfermés dans le noyau de la cellule à l’intérieur de l’enveloppe nucléaire. Les chromosomes contiennent également un centromère, qui est nécessaire dans les phases ultérieures pour la fixation aux microtubules pour la migration. À la fin de la prophase, les kinétochores s’assemblent sur les centromères. Des microtubules spécialisés, appelés microtubules de kinétochores, se fixent ensuite à ces sites. Les centrosomes dupliqués, qui sont les centres organisateurs des microtubules, commencent à se séparer vers les pôles opposés de la cellule. Le réseau de composants cytosquelettiques commence à se désagréger et le fuseau mitotique se forme. Le fuseau mitotique est un arrangement de microtubules qui est responsable de l’alignement des chromosomes dupliqués dans les phases ultérieures.
Prométaphase
L’événement majeur marquant l’entrée d’une cellule en prométaphase est la décomposition de l’enveloppe nucléaire en petites vésicules. Les kinétochores deviennent également complètement matures sur les centromères des chromosomes. La rupture de l’enveloppe nucléaire permet aux fuseaux mitotiques d’accéder aux kinétochores matures. Lorsque les microtubules du fuseau mitotique pénètrent dans la région nucléaire, certains s’attachent aux cinétochores, devenant ainsi des microtubules de cinétochores. Les autres microtubules sont appelés microtubules non kinétochores. Les chromatides sœurs sont capturées par des microtubules provenant des centrosomes situés aux extrémités opposées de la cellule. Une fois qu’ils ont capturé les chromosomes, les microtubules kinétochores commencent à exercer une force sur les chromosomes, les déplaçant.