biologie moléculaire et cellulaire 3 Flashcards
Un corpuscule nucléaire clef: le nucléole
- Le nucléole : une structure décrite dès le 19ème siècle.
- Le nucléole possède des régions distinctes visibles en microscopie électronique.
- Le nucléole assure la fabrication des sous unités ribosomales.
Les ribosomes: composition
- composés de 4 ARN ribosomaux (ARNr)
–> 5S, 5.8s, 18S & 28S
- 5.8S, 18S & 28S: produits par l’ARN Pol I
- 5S: produit par l’ARN Pol III
(Unité de transcription du précurseur ARNr 45s par l’ARN polymérase 1)
- Tous les gènes pour les ARNr sont répétés dans le
génome - L’ARNr 18S est un composant de la petite sous-unité 40S
- Les ARNr 5S, 5.8S & 28S sont des composants de la grande sous-unité 60S
- (Les gènes codant les protéines ribosomales sont transcrits par l’ARN Pol II)
L’organisateur nucléolaire donne naissance aux nucléoles
- Il y a environ 200 copies de l’unité de transcription du précurseur ARNr 45S, réparties sur 5 chromosomes (Chr 13 Chr 14 Chr 15 Chr 21 Chr 22).
- Chaque organisateur nucléolaire est formé par une répetition en tandem d’environ 20 copies de l’unité de transcription du précurseur ARNr 45S.
–> nucléole est une usine pour la production des ribosomes
Les étapes de la synthèse des ribosomes
1/ Synthèse du précurseur ARNr 45S par l’ARN Pol I
2/ Maturation du précurseur ARNr 45S en ARNr 5.8S, 18S & 28S
3/ Synthèse des protéines ribosomales dans le cytoplasme (les gènes codant les protéines ribosomales sont transcrits par l’ARN Pol II)
4/ Synthèse de l’ARNr 5S dans le noyau, mais hors du nucléole par l’ARN Pol III
5/ Assemblage des ARNr et protéines ribosomales dans pré-ribosomes
6/ Maturation et exportation des sous-unités au cytoplasme pour la traduction
Changements d’aspect du nucléole au cours du cycle cellulaire
1) préparation à la mitose
2) dissociation du nucléole pendant la mitose
3) réassociation du nucléole (préparation à la réplication de l’ADN)
4) réplication de l’ADN
La fusion nucléolaire :
après la mitose, chacun des 10 chromosomes humains qui portent un organisateur nucléolaire commence à former un minuscule nucléole, mais ceux-ci fusionent rapidement pour finalement former l’unique gros nucléole typique des cellules en interphase.
Quels sont les points à retenir sur le nucléole ?
1/ Organisateur nucléolaire : des gènes de l’ARN ribosomal (ARNr) répétés.
2/ Transcription des gènes pour l’ARNr 45S par l’ARN polymérase I.
3/ maturation de l’ARNr pour les sous-unités ribosomiques.
4/ Le petit ARNr 5S est transcrit indépendamment.
5/ L’importation dans le noyau des protéines ribosomales est nécéssaire à l’assemblage des ribosomes.
Visualisation des corpuscules nucléaires proéminents
–> Immunofluorescence (IF)
- La fibrilarine dans les nucléoles et les corpuscules de Cajal
- Protéine impliquée dans l’épissage des pré-ARNm
- La coïline dans les corpuscules de Cajal (proche des protéines impliquées dans l’épissage pré-ARNm
Les corpuscules de Cajal (CB)
1/ Les CB sont des domaines nucléaires multifonctionnels
2/ Les CB sont le lieu de biogenèse de différentes RNP comme les snRNP, les snoRNP et la télomerase.
3/ Les CBs sont des structures dynamiques, dont le nombre peut donc varier rapidement avec un changement du niveau de transcription.
(nucléole + grand que CB)
Les speckles ou SFC (splicing factors compartments)
1/Les speckles (=compartiments d’épissage) se forment à proximité des sites actifs de transcription
2/Les speckles stockent/relarguent des facteurs ou protéines impliqués dans les processus de transcription et d’épissage, ainsi que dans d’autres étapes de la maturation des ARNm.
Quels sont les points à retenir sur les corpuscules nucléaires ?
1/ Ils participent à divers processus nécessaires à l’expression des gènes: tels que la production des ribosomes (nucléole), l’épissages des ARNm (speckles), la maturation des UsnRNPs (corpuscules de Cajal).
2/ Ils interagissent activement avec la chromatine.
3/ Leur localisation est impliquée/importante pour leur fonction.
4/ S’ils ne peuvent pas être formés ou fonctionnent mal des pathologies humaines se développent.
Qu’en est-il de la périphérie du noyau? La Lamina nucléaire :
L’enveloppe (et non membrane) nucléaire est:
- formée de 2 membranes
- en continuité avec le reticulum endoplasmique
- tapissée, à l‘intérieur par la lamina nucléaire
- percée de pores permettant les échanges noyau- cytoplasme
(voir p.22)
- HP1 se dépose sur chromatine quand très réprimée
La lamina nucléaire (2.0)
–> structure dynamique formée de lamines qui s’associent entre elles
=> polypeptide de lamine –> dimère –> polymère (association dimères à la queue leu leu) –> filament (associations côte à côte des polymères) –> lamina nucléaire = réseau dense de lamines
- Structure de la lamina nucléaire est régulée par phosphorylation/déphosphorylation des lamines
(phosphorylation = dissociation de la lamina nucléaire)
(déphosphorylation = permet aux lamines de se réarranger en enveloppe nucléaire)
L’enveloppe nucléaire se dégrade pendant la mitose
Les modifs post-traductionelles des protéines contrôlent leur fonctions
- Noyau en interphase –> phosphorylation des lamines => prophase (lamines phospho) –> déphosphorylation des lamines => début de la télophase => fusion fragments de l’enveloppe nucléaire) –> fusion chromosomes enveloppés
Par quelles lamines est ce que la lamina nucléaire est formée ?
p.25
1) Gene LMNA ( 2 isoformes d’épissage majoritaires) => Lamine A et Lamine C (=domaine N-terminal)
et 3 autres isoformes d’épissage minoritaires => CSIM (=domaine C-terminal)
(entre 2 domaines = domaine coiled coil)
2) Gene LMNB1 => Lamine B1————CAIM
3) Gene LMNB2 => Lamine B2———–CVYM
Lamines de type A sont des produits d’épissage alternatif du gene LMNA
- parfois, épissage alternatif conduit à mutations : ex: Progerin (Activation internal 5’ splice site) => vieillissement prématuré