Un centromère fait partie de la structure d’un chromosome lors des divisions nucléaires, à la fois la mitose et la méiose. Les chromosomes sont constitués de longs brins d’ADN, qui s’enroulent avant l’un ou l’autre type de division. Cet enroulement de l’ADN se produit pendant l’interphase avant la mitose ou la méiose. C’est une période extrêmement importante car les molécules d’ADN font une copie identique d’elles-mêmes, garantissant que la progéniture a la bonne quantité d’ADN une fois la division terminée.
Lorsque l’ADN s’est répliqué, les chromosomes sont constitués de deux bras identiques, appelés chromatides. Chaque chromatide contient une copie de l’ADN répliqué et la zone où les chromatides sont maintenues ensemble s’appelle le centromère. Les centromères peuvent être trouvés n’importe où le long du chromosome, mais la position est spécifique à chaque chromosome particulier. Les centromères et les deux chromatides forment la structure d’un seul chromosome.
La mitose est le processus par lequel les cellules se reproduisent en se divisant pour former deux descendants identiques. La mitose se produit dans la plupart des cellules et produit de nouvelles cellules pour remplacer les anciennes ou endommagées ou pour permettre à l’organisme de se développer. La méiose ne se produit que dans les organes reproducteurs et c’est ainsi que les gamètes, les spermatozoïdes et les ovules chez l’homme sont produits. Les centromères jouent un rôle important pendant la mitose et la méiose.
La mitose est composée de quatre phases et à la fin de la première, les copies dupliquées de l’ADN sont formées avec le centromère reliant les deux chromatides identiques. En même temps, un fuseau composé de microtubules protéiques se forme à travers le noyau. Au cours de la métaphase, la deuxième étape de la mitose, les chromosomes s’alignent au milieu du fuseau. Chaque chromosome est relié à un microtubule du fuseau au niveau de son centromère.
Pendant la prophase, les chromatides identiques de chaque chromosome sont séparées. Ils sont attirés aux pôles opposés du noyau par les microtubules attachés à chaque centromère. Une fois que chaque chromosome a été divisé, la cellule se divise en produisant deux cellules identiques avec le même ADN dans chacune. Toutes les cellules, à l’exception des gamètes, ont deux copies de chaque chromosome. Un chromosome de chaque paire provient du père et un de la mère. Ces chromosomes ont la même information génétique, les mêmes gènes, trouvés au même endroit et sont appelés chromosomes homologues.
La méiose est essentiellement une mitose se produisant deux fois dans la même cellule, avec quelques différences spécifiques. Tout d’abord, pendant la méiose, les chromosomes homologues s’alignent le long du fuseau. Lorsque les fibres du fuseau se fixent aux centromères, les chromosomes sont séparés. Deux cellules sont formées, mais elles n’ont maintenant qu’une copie de chaque chromosome, soit la moitié de l’ADN.
La deuxième division de l’ADN est identique à la mitose. Les chromosomes s’alignent le long de l’équateur du fuseau et chaque microtubule se joint à un centromère de chaque chromosome. Les chromatides sont attirées vers les pôles opposés du noyau et une nouvelle cellule se forme. Comme les chromatides ont des copies identiques de l’ADN, chaque cellule finale a une seule copie de chaque chromosome. Le résultat final de la méiose est l’existence de quatre gamètes avec seulement la moitié de l’ADN.