Noyau et cycle cellulaire 1 Flashcards
Professeur: Gilles Hickson, Ph.D
Que contient le noyau?
Le matériel génétique
Quel est le plus grand organite?
Noyau
Le noyau est un environnement propice pour quels phénomènes?
La réplication
L’expression génique: transcription
Le processing des ARN
Quelles sont les fonctions du noyau?
Protection du matériel génétique
Sépare la transcription de la traduction dans l’espace et dans le temps
La majorité des cellules contiennent combien de noyau?
1 (mono-nuclées)
Combien de noyau dans les hépatocytes et les cardiomyocytes?
2 (bi-nuclées)
Par quoi sont formé les cellules bi-nuclées?
Échec programmé de la division
Combien de noyaux possède les ostéoclastes, syncytiotrophoblastes placenta?
Plus que 2 (poly-nucléées)
Par quoi sont formé les cellules poly-nucléées?
Fusion des cellules mono-nucléées
Que forment les muscles ou le placenta?
Syncytium poly-nucléé
Par quoi est formé le syncytium poly-nucléé?
Par la fusion de cellules “myoblastes” mono-nucléées
Combien de noyaux possèdent les globules rouges?
0 (énucléées)
Par quoi sont formé les cellules énucléées?
Éjection du noyau lors de la dernière étape de leur différenciation
Est-ce que la forme du noyau est fixe et unique?
Non, elle peut varier (ex: les différent types de leukocytes)
Est-ce que la position du noyau est variable?
Oui
Est-ce que la structure du noyau est variable?
NON (contient les mêmes composantes)
Qu’est-ce qui délimite le noyau?
Enveloppe nucléaire (double membrane)
Que contient le noyau?
Pores nucléaires: Ce sont des trous dans l’enveloppe nucléaire qui permettent le passage de certaines molécules, comme l’ARN et les protéines, entre le noyau et le cytoplasme.
Nucléoplasme: C’est le liquide qui remplit l’intérieur du noyau.
Lamine nucléaire: c’est une structure en filaments située juste sous l’enveloppe nucléaire.
Chromatine: C’est le matériel génétique (ADN associé à des protéines) qui se trouve dans le noyau.
Nucléole (et d’autres domaines nucléaires): C’est une région dense à l’intérieur du noyau où sont fabriquées les sous-unités des ribosomes
Quelle est la nature de la lamine nucléaire?
Filaments intermédiaires
Nomme les deux formes de chromatine.
Dense (heterochromatin): compacte et inactive
Dispersée (euchromatin): moins compacte et active
À quoi sert l’enveloppe nucléaire?
Synthèse protéique
a membrane externe de l’enveloppe nucléaire est couverte de ribosomes. Ces ribosomes sont responsables de la synthèse des protéines, tout comme ceux présents sur le réticulum endoplasmique rugueux (RER).
Par quoi est parsemé la membrane nucléaire?
Ribosomes
L’espace intermembranaire de l’enveloppe nucléaire est en continuité avec quelle structure?
RER: réticulum endoplasmique
rugueux
- L’espace entre les deux membranes (externe et interne) de l’enveloppe nucléaire est en continuité avec la lumière du réticulum endoplasmique rugueux, ce qui permet une communication fluide entre ces structures.*
Sur quoi s’appuie la membrane interne nucléaire?
Lamina nucléaire
Nomme les 3 éléments associés à l’enveloppe nucléaire.
Les pores nucléaires
Les ribosomes
La lamina nucléaire
Les pores nucléaires permettent les échanges entre le noyau et le cytoplasme.
Les ribosomes participent à la synthèse des protéines sur la membrane externe.
La lamina nucléaire offre un soutien structurel à l’enveloppe nucléaire et aide à organiser l’ADN.
Quelle est la fonction des ribosomes?
Produit les protéine: Traduisent l’ARNm en protéines
Ribosome, un ribozyme : activité catalytique.
Sous-unités :
Grande sous-unité (50S).
Petite sous-unité (30S).
Composition :
4 ARNr : 28S, 5.8S, 5S, 18S.
80 protéines.
Quelle est la fonction du RER?
Site important de la synthèse protéique (dû à la présence des ribosomes)
Vrai ou faux? La chromatine se trouve entre l’enveloppe nucléaire et les lamines?
FAUX, elle se trouve sous les lamines
Cytoplasme → Membrane externe → Espace intermembranaire → Membrane interne → Lamina nucléaire → Chromatine → Noyau
Explique la théorie fondamentale de la biologie moléculaire.
Le gènes sont contenus dans l’ADN qui est transcrit en ARN pour être traduit en protéines.
Où se passe la transition ARN/protéines? Donc, les protéine sont produites où? et cela nécessite quoi?
Hors du noyau
Toutes les protéines sont produites
hors du noyau (même celles du noyau), donc dans le cytoplasme
Cela nécessite du transport entre le noyau et le cytosol
(importation et exportation nucléaire)
Que sépare le noyau?
La transcription et la traduction dans le temps et dans l’Espace
De quoi sont formé les pores nucléaires?
Les pores nucléaires sont des complexes de pores
nucléaires (NPCs)
Les complexes de pores nucléaires (NPCs) sont
formés de quoi?
sont
formés de nucléporines (NUPs) ( des protéines)
30 NUPs font partie des NPCs
Quelle est la fonction des pores nucléaires?
L’importation et exportation du noyau se produit par les
pores nucléaires
De quoi dépend l’importation nucléaire des protéines?
D’un signal de localisation nucléaire (NLS)
Explique l’importation des protéines du noyau.
- Une charge veut passer dans le noyau
- L’importine reconnait le NLS de la charge et s’y lie
- Le complexe passe le pore nucléaire
- L’importine se détache de la charge
Est-ce que les ARNm sont exportés par les pores nucléaires? Quoi d’autres?
Oui
même l’importation de protéine vers le noyau se produit par les pores nucléaires
Par qui sont reconnu les NLS? et explique c’Est quoi
Importines: Les Importines sont des récepteurs de transport nucléaire
Qu’est-ce qu’un NLS?
Séquence de 7-20 a.a. sur une charge
Où se passe la transition ADN/ARN?
Dans le noyau
Par quoi est contrôlé le transport nucléaire?
Petite protéine G (GTPase) Ran
Qu’est-ce qui se retrouve dans tout les NLS?
Lysine
Arginine
Explique comment la protéine G Ran contrôle le transport nucléaire. (let’s go t’es capable)
- Un récepteur de transport nucléaire (importine) lie une charge protéique (cargo) via le NLS
- Le récepteur transporte sa charge dans le noyau
- Ran-GTP se lie au récepteur, la charge protéique est libérée et livrée au noyau
- Le récepteur vide retourne au cytosol
- GTP est hydrolysé de sorte que le récepteur est libéré
Où est présente la Ran-GTP?
Dans le noyau (elle s’hydrolyse en Ran-GDP dans le cytoplasme pour libérer l’importine)
Vrai ou faux? Il y a un gradient de Ran-GTP à travers l’enveloppe nucléaire?
Vrai
Qu’est-ce qui se retrouve dans le noyau parmi ces choix?
a) Protéines
b) Ran-GEF
c) Ran-GAP
d) Ran-GTP
e) Ran-GDP
Protéines
Ran-GEF
Ran-GTP
Qu’est-ce qui se retrouve hors du noyau parmi ces choix?
a) Protéines
b) Ran-GEF
c) Ran-GAP
d) Ran-GTP
e) Ran-GDP
Ran-Gap
Ran-GDP
Qui exporte les protéines hors du noyau et grâce à quoi?
Il existe aussi des exportines qui reconnaissent
d’autres signaux d’exclusion nucléaire (NES)
pour exporter les protéines hors du noyau.
NES= environ 10 a.a
De quoi dépend le transport et l’action des exportines?
De RAN
Donne deux exemples d’étiquetage par la cellule.
NLS et NES
Les importines entrent avec ____ et sortent ___ avec ___
Les exportines entrent ___ et sortent avec ___ et la ___
Les importines entrent avec la charge-NLS et sortent vides avec RanGTP
Les exportines entrent vides et sortent avec RanGTP et la charge-NES
Comment on apelle les importines et exportines de facon plus général?
sont aussi appelés des
karyophérines
À quel moment l’enveloppe nucléaire se démembre-t-elle?
Mitose
À quoi sert le démembrement de l’enveloppe nucléaire?
Permet aux microtubules d’accéder aux chromosomes
De quoi est composé la chromatine?
ADN+Protéines
elle se trouve dans le noyau
Nomme les protéines qui composent la chromatine.
Histone
Protéines acides
Facteurs de transcription
Enzymes
Quel est l’état de la chromatine pendant l’interphase?
Moins condensé
Quel est l’état de la chromatine pendant la division cellulaire?
Très condensé
Est-ce que l’ADN est nu? Explique.
Non, il est enroulée autour d’octamères d’histones (donc 8 histone) à chaque 147 paires de bases d’ADN (nucléosome)
147 paires de bases d’ADN enroulées autour de 8 histones = 1 nucléosome.
Que comporte chaque nucléosome?
2X de…
Histone H2B
Histone H2A
Histone H3
Histone H4
Nomme les deux parties morphologiques de la chromatine.
Eurochromatine - Non condensée 90-80%
Hétérochromatine - condensée 10-20%
Quelle forme de chromatine est la plus présente?
Euchromatine
Décrit l’eurochromatine.
Forme non condensée de la chromatine
Gènes en train d’être transcrit
Décrit l’hétérochromatine.
Forme condensé de la chromatine
Gènes pas exprimés
Vrai ou faux? Dans la mitose, on voit une nette différence entre les deux formes de chromatine.
FAUX, ils sont tous ultracondensées
Par quoi sont régulées la condensation de la chromatine et l’expression génique?
Modification post-traductionnelles des queues des histones
Histones = Bobines autour desquelles l’ADN s’enroule.
Des modifications peuvent être ajoutées aux queues des histones.
Ces modifications disent à la cellule si l’ADN doit être utilisé (gènes activés) ou éteint (gènes non utilisés).
Nomme les différentes modifications post-traductionnelles des queues des histones.
Acétylation
Méthylation
Ubiquination
Sumoylation
Phosphorylation
À quoi servent les queues qui sortent des octamères d’histones?
Régulation
Quel est l’impact d’une modification post-traductionnelle des queues?
Influence la condensation de la chromatine ce qui a un impact sur les gènes actifs/inactifs
Qu’influence les modifications des histones?
Le remodelage de la chromatine
Quelle modification affecte l’eurochromatine (active)?
Histone acetyl-transferase
*Acétylation des histones : active la transcription (ADN accessible).
Euchromatine (active) :
La HAT (Histone Acetyl-Transferase) ajoute des groupes acétyles (Ac) aux histones.
Cette modification relâche la structure de la chromatine, rendant l’ADN plus accessible aux enzymes qui transcrivent les gènes.
Résultat : la transcription est activée et les gènes peuvent être exprimés.**
Quelle modification affecte l’hétérochromatine (silencieuse)?
Histone méthyl-transferase
Méthylation des histones : bloque la transcription (ADN compacté).
Hétérochromatine (silencieuse) :
La HMT (Histone Méthyl-Transferase) ajoute des groupes méthyles (Me) aux histones.
Cette modification condense la chromatine, la rendant plus compacte et moins accessible aux enzymes de transcription.
Résultat : la transcription est bloquée, empêchant l’expression des gènes.
De quoi peuvent être hérités les modifications des histones?
des mécanismes épigénétiques
*Ces modifications peuvent être héréditaires et ne changent pas la séquence de l’ADN, mais elles influencent l’expression des gènes. C’est ce qu’on appelle des modifications épigénétiques.
*
Est-ce que l’organisation du noyau est aléatoire?
NON
Est-ce qu’il existe dans le noyau des somaines sans membraine? si oui, comment on les apelle et donne des exemple.
Des domaines nucléaires
exemple:
1. Speckles: Ce sont des zones où se concentrent les protéines et les ARN impliqués dans l’épissage de l’ARN.
2. Le Nucléole: C’est une autre structure sans membrane. Il est responsable de la production des ribosomes (transcription des ARN ribosomiques).