Un centrosome est le principal organisateur de microtubules d’une cellule eucaryote et joue un rôle essentiel dans la formation du fuseau mitotique, un arrangement bipolaire de microtubules qui sépare les chromatides sœurs. Les deux pôles du fuseau sont formés par deux centrosomes placés de manière opposée.

Avant le cycle cellulaire, cependant, la plupart des cellules animales ne contiennent qu’un seul centrosome dans le cytoplasme. La kinase dépendante G1/S-cycline ou complexe Cdk, composée de la cycline E et de la Cdk2 dans les cellules animales, aide à déclencher la duplication des centrosomes ainsi que l’entrée dans le cycle cellulaire.

Chaque centrosome est constitué de deux centrioles, qui sont encapsulés par une matrice péricentriolaire protéique.

La duplication des centrosomes commence au début de la phase G1 lorsque la séparatrice effectue le désengagement des deux centrioles. Une protéine appartenant à la famille des protéines kinases de type polo, Plk-4, est un régulateur important de la biogenèse des centrioles chez l’homme.

Vers le début de la phase S, un centriole fille commence à se développer à angle droit par rapport à la base de chaque centriole.

Au cours de G2, les centrioles filles finissent généralement de s’allonger. Les quatre centrioles restent rapprochés dans le centrosome jusqu’à ce que la cellule entre en mitose.

Au début de la mitose, le centrosome se divise en deux, ce qui est également connu sous le nom de disjonction du centrosome. Les deux centrosomes résultants contiennent chacun une paire de centrioles et la matrice péricentriolaire. Les deux centrosomes nucléent un ensemble de microtubules, principalement au centriole mère, formant collectivement le fuseau mitotique.

Le cycle de vie des centrosomes et des chromosomes est similaire à plusieurs égards. Leur duplication ne se produit qu’une fois par cycle et les deux sont dupliqués par un processus semi-conservateur où une nouvelle copie est produite à partir de la copie parent préexistante.

De plus, comme pour les chromosomes, une copie du centrosome est distribuée de manière égale à chaque cellule fille après la division.

Une duplication excessive des centrosomes peut altérer l’assemblage du fuseau mitotique et provoquer une mauvaise ségrégation des chromosomes, ce qui peut provoquer des maladies comme le cancer.