Chapitre 9 Flashcards
D’où provient le noyau dans les cellules eucaryotes anciennes ?
L’invagination de la membrane autour du chromosome pour le protéger.
Quelles structures sont le mieux visible sous microscopie électronique ?
La condensation de l’ADN en hétérochromatine périnucléaire (plus dense et donc plus foncée) et en euchromatine (moins dense et donc plus claire).
Le nucléole.
La membrane
Les pores
Quelles structures sont le mieux visibles sous microscopie à immunofluorescence ?
Les nucléoles
Les Speckles
(Les corps de Cajal)
Identifier les structures suivantes :
A : pore nucléaire
B : membrane nucléaire
C : Nucléole
D : euchromatine
E : hétérochromatine
Quelles sont les fonctions principales du noyau ?
Séparer l’ADN de l’appareil traductionnel (ribosomes) pour éviter que le matériel non mature (ARNm) ne soit traduit.
Permettre la régulation des gènes en séparant certains facteurs de transcription dans le cytoplasme.
Quel est le contenu du noyau ?
- Chromosomes
- Machineries de réplication/transcription
- Complexes de maturations des ARNs
Quelles caractéristiques des noyaux peuvent varier d’une cellule à l’autre ? (4)
1- Forme du noyeau (suit la morphologie et l’activité cellulaire)
2- Volume du noyeau (proportionnel au volume total de la cellule selon le Rapport Nucléocytoplasmique)
3- Position du noyeau (généralement au centre, mais peut varier)
4- Nombre de noyeau (anucléées et polynucléées)
Dans quelles cellules retrouve-t-on des noyaux lobulés ?
Les granulocytes, soit les neutrophiles, éosinophiles et les basophiles.
Quelle caractéristique du noyau indique une hyperactivité cellulaire ?
Un noyau aux contours irréguliers.
Vrai ou faux. Les mégacaryocytes contiennent plusieurs noyau.
FAUX. Ils contiennent un seul noyau où l’ADN à été répliqué plusieurs fois (64N), mais ne s’est jamais séparé = noyau irrégulier et multilobé.
Quelles sont les cellules anucléées ?
- Hématies (noyau expulsé)
- Thrombocytes (fragments de mégacaryocytes)
- Kératinocytes superficiels
Quelle caractéristique présente une cellules cancéreuse en ME ?
L’euchromatine est très répandue et on ne voit presque pas d’hétérochromatine car le noyau est très actif.
Quels sont les deux grands compartiments dans un noyau interphasique ?
- Territoires chromosomiques (où chaque chromosomes occupent un espace défini)
- Territoires interchromosomiques = domaine sans adn
Où retrouve-t-ton les gènes actifs dans les territoires chromosomiques ?
À la surface des territoires (pour qu’ils soient plus accessibles). Les chromosomes riches en gènes actifs seront d’avantage au centre du noyau (euchromatine) et les chromosomes pauvres en gènes actifs seront d’avantage en périphérie (hétérochromatine).
Comment l’organisation générale du noyau s’adapte-t-elle à sa fonction ?
Lorsque des gènes changent de niveau d’expression (par exemple, le gène CD4 passant d’actif à inactif), ils sont relocalisés et éloignés du compartiment normal du chromosome (par exemple en passant de l’euchromatine à une région d’hétérochromatine).
Quelle partie des chromosomes peut-on toujours observer en périphérie des noyaux (constitutif) (autres que l’hétérochromatine en général) ?
L’hétérochromatine centromérique, car les centromères ne codent pas de gènes actifs et son donc toujours sous forme condensé.
Qu’est ce qu’un sous-domaine spécialisé du noyau ?
Une structure dans l’espace interchromosomique formée de l’interactions de protéines avec la chromatine. Elles n’ont pas de membranes et sont très dynamiques. Chaque structure gère une fonction donnée du noyau = subdivision fonctionnelle du noyau.
(speckles, nucléole, PML bodies etc..)
Quels sont les sous-domaines du noyaux ?
Nucléoles (plus visibles)
Granules interchromatiniens (Speckles)
PML bodies
(Corps de Cajal)
Qu’est ce que les fibrilles périchromatiniennes ?
Sites actifs de transcription et de l’épissage. On les observe par ME. On en retrouve environ 10 000 par noyau et elles sont situées à la périphérie de l’hétérochromatine.
Qu’est ce que les Speckles ?
Zone de stockage des facteurs de maturation des ARNs (snRNP). Ils ne contiennent pas d’ARNm, car ce ne sont pas des sites actifs de transcription. De 20 à 50 dans le noyau.
Qu’est ce que ça veut dire SnRNP et sa fonction ?
Small nuclear ribonucleoprotein (petites particules ribonucléoprotéiques). Ce sont des complexes entre des ARNsn (snRNA, pour l’anglais small nuclear RNA) du noyau et des protéines spécifiques du noyau. Ils s’occupent entre autre de l’épissage des ARNm (spliceosome) et l’assemblage des ribosomes (nucléoles).
Décrire le parcours d’un SnRNP dans la cellule de sa synthèse à sont utilisation.
1 - Les snRNA sont synthétisés à partir de l’ADN dans les fibrilles périchromatiniennes (transcription + épissage)
2- Les snRNA passent au cytoplasme par les pores nucléaires où elles s’associent avec des protéines spécifiques pour former les snRNP
3- Les snRNP migrent vers le noyau et vont aux Corps de Cajal et au GEMs où elles sont modifiées et maturées
4- Les snRNP maintenant actives vont soit
-> Au Speckles pour être stockées
-> Aux fibrilles périchromatiniennes pour participer à l’épissage de l’ARN
5- Les snRNP sont ensuite recyclées dans les corps de cajal et les GEMs.
Qu’arrive-t-il aux Speckles durant la mitose ?
1- Désagrégation des Speckles au début de la mitose
2- Diffusion des composantes dans les cytoplasme
3- Agrégation en télophase pour former des granules mitotiques interchromatiniens qui sont réimportés dans le noyau => Speckles.
Quelle est la fonction des nucléoles ?
La synthèse des ribosomes !!! Bravo !!
Autour de quelle structure s’assemblent les nucléoles ?
Autour des locus d’ADNr (centaines de copies du gène sur 5 chromosomes différents = de 1 à 10 nucléoles par cellule).
Décrire les étapes nucléolaires de la biogénèse des ribosomes.
1- Transcription de l’ADNr en un pre-ARNr par la Pol1
2- Maturation du preARNr par les snoRNPs (snoRNA + enzymes) en 3 ARNr
3- Assemblage des 3 ARNr avec le 4e ARNr (transcrit hors du nucléole par la Pol3) et les 85 protéines ribosomales pour former les pré-ribosomes
Quelles sont les 3 régions (visibles en ME) du nucléole et qu’est ce qu’on y retrouve ?
A- Composant fibrillaire dense (fibrilarine + snoRNP)
B- Centre fibrillaire (ADNr + ARN Pol1 + facteurs de transcription)
C- Composant granulaire (ARNr + protéines ribosomales)
Quels sont les rôles fonctionnels des différentes régions du nucléole ?
CF -> transcription
CFD -> modification et épissage des preARNr
Composant granulaire -> assemblage des pré-ribosomes
Qu’arrive-t-il aux nucléoles durant la mitose ?
1- Les composants fibrillaires denses et granulaires disparaissent à la prophase
2- Les centre fibrillaires persistent et forment les Nucleolar Organizing Regions (NOR) -> locus d’ADNr + ARN pol1 + nucléoline
3- En télophase, les facteurs de maturation + les preARNr reviennent s’associer aux NORs. Les éléments des composants granulaires s’agrègent en corps pré-nucléollaires (PNB).
4- Lors du début de la transcription de l’ADNr, les PNBs viennent s’associer aux NORs et fusionnent jusqu’à reformer les nucléoles interphasiques.
De quelle pathologie la présence de nucléoles hypertrophiés et en très grand nombre est-elle indicatrice ?
Une cellule cancéreuse (croissance très rapide), une infection virale, une radiation ou l’exposition à certaines substances toxiques
La lamina fait partie de la matrice nucléaire, c’est-à-dire la charpente du noyau. Quel est le rôle de cette structure ?
-Échafaudage de la disposition et organisation des chromosomes
-Ancrage pour plusieurs processus (ex : réplication et transcritpion)
De quoi est composée la lamina nucléaire ?
C’est un réseau de filaments intermédiaires supportant la membrane interne de l’enveloppe.
Les trois protéines la composant sont la lamine A (famille des lamin A), la lamine C (famille des lamin A) et la lamine B (codés par 2 gènes).
Quel changement chimique est opéré lors de la mitose pour permettre le désassemblage de la lamina et par quoi?
La phosphorylation par le MPF (mitosis Promoting Factor). La déphosphorylation après ségrégation des chromosomes permet de réassembler la lamina et l’enveloppe nucléaire.
Comment les lamina influence-t-elle la position de l’hétérochromatine dans le noyau ?
Les lamina sont liées à la membrane nucléique via des récepteurs de l’enveloppe et à la chromatine via ses protéines. Une protéines spécifique de l’hétérochromatine est reconnue par les lamines et est donc retenue en périphérie.
Quelle est la structure “de base” de la chromatine qui est toujours présente, même dans l’euchromatine ?
Les nucléosomes, formés de l’ADN entourant 8 histones. Pour condenser d’avantage l’ADN en hétérochromatine, il faut y ajouter des protéines.
L’hétérochromatine est divisée en deux groupes, quels sont-ils et leur fonction ?
La constitutive -> certaines séquences sont toujours condensées dans toutes les cellules, comme les centromères
La facultative -> la condensation est provoquée par certains signaux des certaines cellules seulement. Par exemple, un des deux chromosomes X chez la femme est inactivé dans chaque cellule, mais ce n’est pas le même à chaque fois.
Première étape du mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative :
Une histone désacétylase est recrutée suite à un signal sur un résidu Lysine (K9) de l’histone 3
Deuxième étape du mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative :
Une histone méthyltransférase (HMT suVar) est recrutée sur l’histone désacétylée et y ajoute un groupement méthyle.
Troisième étape du mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative :
Le méthyle est reconnu par la protéine HP1 ce qui a pour effet de stabiliser la méthyltransférase et d’augmenter sa processivité pour que son action soit continuée aux autres nucléosomes.
Quel sont les 5 étape du mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative :
1) une histone déacétylase enlève un groupement acétyl.
2) une histone méthyltransférase transfert un méthyl sur les histones.
3) La protéine HP1 reconnait les méthyl et s’y associe.
4) L’ADN méthyltransférase reconnait les protéines HP1 et permet l’ajout de méthyl sur l’ADN.
5) La MePC2 reconnait l’ADN méthylée et s’associe au segment d’ADN.
Cinquième étape du mécanisme de formation de l’hétérochromatine facultative :
La protéine MeCP2 reconnaît et lie l’ADN méthylé.
Quel est l’effet de l’ajout des protéines HP1 (reconnaît H3K9me) et MeCP2 (reconnaît l’ADN méthylé) ?
L’ADN devient beaucoup plus compacte et beaucoup moins accessible -> la chromatine est alors inactive et ne peut être transcrite = HÉTÉROCHROMATINE FACULTATIVE
Comment l’hétérochromatine constitutive est elle formée ?
Les séquences à compacter sont reconnues par des petits ARNdb associés à des protéines. Ces séquences sont ensuite méthylés (ADN + histone) et associées à des protéines les rendant inaccessible pour la transcription.
Quels sont les deux éléments permettant de stopper l’étalement (invasion) de l’hétérochromatine sur l’euchromatine ?
Les isolateurs et les LCR (Locus Control Region).
Comment les isolateurs fonctionnent-ils ?
Ce sont de courtes séquences où la lysine 9 de l’histone 3 (H3K9) est très acétylée, ce qui rend la première étape de la condensation (la désacétylation) difficile à démarrer.
Ils ont également la protéine CTFC qui bloque physiquement la méthylation de l’ADN.
