Reneo 8 Flashcards
Condensations de ladn
Passer d’une molécule d’ADN double brin, sous forme chromatine à un chromosome
métaphasique.
Grande quantité d’ADN pour une cellule avec un noyau de très petite taille, on va donc devoir compacter l’ADN.
Chez L’Homme, le plus petit chromosome mesure 4. 10’ paires de bases ce qui représente une longueur d’environ 14 cm.
LES HISTONES
Caractéristiques
LES HISTONES
Caractéristiques
♦ COMPACTION = associations de la molécule d’ ADN avec des protéines spécialisées : les histones.
♦ Permet un empaquetage du matériel génétique dans le noyau
♦ Cet assemblage se fait immédiatement après la réplication de l’ ADN en G2.
♦ Les histones sont des petites protéines de 100 à 200 acides aminés, ayant une masse de 10 à 15 kDa
(notamment pour H2A, H2B, H3 et H4)
♦ Les histones H2A, H2B, H3 et H4 sont riches en acides aminés chargés positivement (arginine et
lysine).
♦ Ceci facilite leur liaison à l’ ADN qui est chargé négativement.
♦ On trouve jusqu’à 60 millions d’histones par noyau.
♦ On les retrouve chez les archaebactéries, et elles sont très conservées au cours de l’évolution, en
particulier les histones H3 et les histones H4.
♦ Entre l’histone H4 de thymus de veau et celle d’un petit pois, il n’y a que deux résidus sur les 102 qui
constituent cette histone H4, qui sont différents.
♦ La condensation de l’ ADN est une condensation avec un niveau de compaction qui varie entre
l’ ADN et le chromosome tel qu’on peut le voir au cours de la mitose, il y a un phénomène de
compaction de l’ordre de 10000 fois.
♦ L’histone H1 a une masse plus élevée : elle fait 21 kDa.
♦ Gène Histone :-ne comportent pas d’introns et leurs ARN messagers ne sont pas polyadénylés.
-Répété sur le Génome ils sont traduit et transcrit en PHASE S (phase de réplication
ADN)
-pas de queue poly A.
♦ Les histones se fixent sur des récepteurs ancrés à l’enveloppe nucléaire.
♦ Il existe plusieurs copies de ces gènes histones dans la cellule.
♦ Ces histones sont modifiées après leur synthèse, notamment les histones H1, H2A et H4, vont subir
des
modifications chimiques, biochimiques, des acétylations.
♦ H1 peut subir un autre type de modification biochimique, qui est une phosphorylation ce qui est
d’ailleurs l’élément précurseur de la condensation de la chromatine avec un mécanisme réversible.
LES COMPLEXES ADN /HISTONES
On trouve deux groupes d’histones qui contrôlent la compaction de l’ ADN.
1er groupe
D’histones
LES COMPLEXES ADN /HISTONES
On trouve deux groupes d’histones qui contrôlent la compaction de l’ ADN.
1er groupe
D’histones
♦ Histones nucléosomiques : interviennent dans la constitution des
nucléosomes, ce sont les histones H2A, H2B, H3 et H4.
♦ Nucléosome : petit cylindre de 11 nm, de diamètre et de 6 nm de hauteur,
♦ composé de 4 paires d’histones.
- 140 paires de bases de la double hélice d’ ADN vont entourer le cylindre sur
deux tours.
Le nucléosome + portion d’ ADN qui lui est associée = unité élémentaire de la
chromatine.
♦ L’ ADN le plus fortement lié au nucléosome, appelé « ADN du cœur », est
enroulé environ sur 1,65 fois autour d’un octamère d’histone.
♦ Ces nucléosomes sont toujours situés au même endroit sur un ADN donné.
2ème
groupe
D’histones
2ème
groupe
D’histones
♦ Ce groupe est constitué par l’histone H1, qui intervient dans l’association des
nucléosomes entre eux.
Lorsque l’on fait une préparation d’ ADN de noyau interphasique, on peut observer en microscopie
électronique deux types de structures.
Première structure : La fibre nucléosomique
Deuxième structure : Les solénoïdes
Première structure : La fibre nucléosomique
Elle est constituée de la double hélice d’ADN qui s’enroule sur les nucléosomes.
L’ensemble constituant un chapelet.
Les nucléosomes sont séparés par de courts fragments d’ADN d’environ une quarantaine de paires de bases (ça varie de 20 à 60 paires de bases), sur une longueur d’environ 14 m de long et de 3 nm de diamètre.
Cette longueur est variable selon les espèces, contrairement à la longueur d’ADN qui entoure l’octamère, qui est la même chez tous les eucaryotes.
[Question]
B. LES COMPLEXES ADN /HISTONES
Deuxième structure : Les solénoïdes
Structure beaucoup plus compactes, constituées par plusieurs nucléosomes associés par H1 qui assure la stabilité.
Solénoïdes :fibre de 30 nm, 6 nucléosomes par tour.
Les structures sont fonctionnellement inactives car inaccessible à la transcription .
Selon l’état de la cellule, le degré de compaction va être différent, en raison des modifications chimiques réversibles des histones, et notamment des phénomènes d’acétylation.
Plus les histones sont acétylées, moins il y aura de fixation à l’ADN, car le groupement NH2 n’est plus libre, et il y aura donc moins de compaction –) la chromatine sera alors plus active.
Ils s’associent de manière permanente à des histones, en revanche, ils s’associent par intermittence à des protéines non-histones en très faible quantité, c’est le cas des protéines régulatrices de la transcription et des protéines enzymatiques comme l’ARN polymérase et l’ADN polymérase, les topoisomérases et les lamines.
II. LE CHROMOSOME MÉTAPHASIQUE
II. LE CHROMOSOME MÉTAPHASIQUE
• Le génome nucléaire humain = 23 paires de chromosomes, 22 paires d’autosomes identiques au sein d’une même paire, et d’une paire de deux chromosomes sexuels, soit XX, soit XY
• Métaphase : Degré de compaction est maximum.(on voit au max les 23 paires)
• L’aspect du chromosome métaphasique est tout à fait caractéristique.
* Specta ues et contenant des of res de spiration tes perdes ségue les eux extinues
du chromosome, qu’on appelle les télomères
A. LE CENTROMÈRE
Caractéristique
A. LE CENTROMÈRE
Caractéristiques
♦ Centromère ou constriction primaire = étranglement du chromosome
Il sépare le segment chromosomique en deux bras de longueurs égales ou non.
♦ Constitué d’hétérochromatine constitutive
Par exemple, certains chromosomes chez l’Homme (le 1, 9 et 16) possèdent des
constructions secondaires faites d’un autre type de chromatine, qu’on appelle
♦ l’hétérochromatine.
Le centromère est une structure particulière du chromosome, dont la fonction
est d’assurer la ségrégation lors de la division cellulaire.
♦ Point de fixation du chromosome sur le fuseau mitotique
♦ Position : identique pour un chromosome donné mais diffère
selon les chromosomes :
A. LE CENTROMÈRE Localisation
Centromère
• Constriction primaire
く
Localisation
: Cocalisatine: hétérochromatine constitutive médiane -> chromosome métacentrique
submédiane -> chromosome submétacentrique
distale -> chromosome acrocentrique
• Médiane = chromosome métacentrique
-2 bras égaux.
* Submédiane = chromosome submétacentrique
-un bras court et un long
* Distale= chromosome acrocentrique
-bras court quasi inexistant
LE CENTROMÈRE (suite)
Complexe
centromère
-kinétochore
LE CENTROMÈRE (suite)
Complexe
centromère
-kinétochore
♦ Au niveau du centromère, se trouve le complexe
centromère- kinétochore.
♦ C’est un complexe structuré et enchevêtré, plutôt que deux
entités distinctes.
♦ Il s’agit d’une association intime de protéines spécifiques appelées les
CENP (CENP : Centromeric Proteins) autour des séquences spécifiques
de l’ ADN centromérique.
♦ Ce complexe est impliqué dans des aspects fondamentaux du
mouvement et de la vie des chromosomes :
o C’est le dernier endroit où les chromatides-sœurs restent appariées.
o Ce sont les dernières séquences d’ ADN à être répliquées.
o C’est l’endroit où les microtubules s’attachent aux chromosomes.
o C’est l’endroit où les moteurs responsables de la montée aux pôles
des chromosomes sont localisés (MTOC: centre organisateur des
microtubules)
Point névralgique
Point névralgique
♦ Ces centromères constituent un point névralgique :
o Ils constituent des sites privilégiés de surveillance
des événements mitotiques.
o Ils sont la cible primaire du signal qui déclenche l’anaphase.
Hétérochromatine
Hétérochromatine
♦ L’hétérochromatine qui est dans cette région centromérique
est
différente.
♦ Dans cette hétérochromatine, les nucléosomes ne sont pas
identiques. En effet, ils contiennent des protéines spécifiques, en
particulier des histones spécifiques appelées des CENP pour
« Protéines Centromériques ».
Les CENP :
Centromeric
Proteins
Les CENP :
Centromeric
Proteins
♦ 8 membres divisés en 2 types :
- protéines sont constitutives : CENP-A, B, C, D et G.
- transitoire au centromère (CENP-E, F et H).
Les INCENP :
A, B/ (environ 140
kDa)
Protéines
internes du
centromère
Les INCENP :
A, B/ (environ 140
kDa)
Protéines
internes du
centromère
♦ Transitoire
♦ Rôle dans la cohésion des zones d’appariement des chromatides.
♦ Relocalisation en anaphase
ADN
centromérique
humain
ADN
centromérique
humain
♦ Chez l’Homme, le centromère correspond à une structure très complexe. Il
contient une partie de l’ ADN appelé ADN centromérique.
♦ Il fait entre 1 et 10 millions de paires de bases.
♦ Contient ADN satellite, (171 pb qui sont non transcrit)
°Seul l’ ADN satellite alpha est présent dans tous les centromères : il est
aussi appelé ADN alphaoïde ; correspond à 5 % du génome ; sans ADN
satellite alpha, pas de fonction centromérique.
°L’ ADN centromérique est conservé et structuré entre eux par la protéine
CENP-B, localisée à 99 % dans le domaine central du kinétochore.
♦ Chaque motif répété contient une séquence de 17 pb appelée CENP-
Box qui interagit avec le domaine N-terminal de la protéine CENP-B.
♦ il existe aussi des constrictions secondaires, au niveau desquelles sont
localisés des gènes codant pour les ARN ribosomaux, notamment ceux
qui constituent l’organisateur nucléolaire.
♦ Les centromères sont des structures responsables de l’accrochage
bipolaire des chromosomes au fuseau de division, lors de la mitose.
LES TÉLOMÈRES
LES TÉLOMÈRES
● Extrémités des chromosomes.
● Régions hétérochromatiques (constituées d’hétérochromatine.)
● Portion hautement répétitive non codante d’ ADN.
L’ ADN polymérase est incapable de copier les derniers nucléotides, ce qui provoque une absence de
nucléotides. Le segment répété est donc plus court que l’original
L’absence de télomères, à termes, signifirait la perte rapide de l’information génétique
nécessaire au fonctionnement cellulaire. Ce raccourcissement à termes, provoquerait la mort de
la cellule.
Cette perte d’information génétique qui explique partiellement la sénescence, le vieillissement et la
mort cellulaire.
Assure la protection des extrémités des chromosomes.
Ils évitent notamment que les extrémités ne soient considérées comme des ruptures du double
brin d’ ADN, ce qui pourrait engendrer des soudures de chromosomes par fusion de leurs régions
terminales, c’est-à-dire de leurs télomères respectifs.
La longueur des télomères chez l’Homme, varie de 5 à 20000 paires de bases (aux alentours de 15
kilo base).
La longueur des télomères résulte d’un équilibre entre un raccourcissement lors de chaque
mitose, et un rallongement par des enzymes spécifiques : les télomérases.
Ces télomérases sont des complexes ribonucléoprotéiques à activité enzymatique, qui
fonctionnent un peu comme une autre enzyme retrouvée chez les rétrovirus : la transcriptase
inverse, qui est capable de faire des molécules d’ ADN à partir d’une information monobrin et
notamment de l’ ARN.
Ces télomères sont constitués de répétitions d’un motif de 6 paires de bases (varie entre 5 et 8
paires de bases, selon les organismes, mais qui sont le même chez tous les vertébrés).
LES TÉLOMÈRES (suite)
Chez l’Homme, sur le brin orienté 5’
- 3’
, la séquence est :
LES TÉLOMÈRES (suite)
Chez l’Homme, sur le brin orienté 5’
- 3’
, la séquence est :
TTAGGG. L’autre brin complémentaire à une séquence qui est :
AATCCC.
Le brin qui est riche en G dépasse l’autre brin d’environ une quinzaine de nucléotides, d’où
l’existence d’une queue monocaténaire courte, qui peut éventuellement se fermer en épingle à
cheveux, et former une boucle.
C’est par ces extrémités que les molécules d’ ADN sont liées à l’enveloppe nucléaire.
Les télomères protègent les extrémités des chromosomes contre l’action des enzymes, en
particulier des nucléases.
Ceci participe à la constitution de compartiments nucléaires, en se liant à l’enveloppe nucléaire ou à
des éléments de la matrice nucléaire.
Ils agissent sur la transcription en piégeant des facteurs de croissance
La télomérase
La télomérase
Chez l’Homme, la longueur des télomères est contrôlée par des enzymes : les télomérases.
Ces enzymes sont indispensables pour maintenir l’intégrité du matériel génétique pendant le
cycle cellulaire.
Chez la majorité des eucaryotes multicellulaires, les télomérases ne sont réellement actives que
dans les cellules germinales.
Ces enzymes sont aussi très actives surtout pour les cellules qui se divisent de nombreuses fois
: les cellules souches.
Quand le télomère devient trop court, il ne joue donc plus son rôle protecteur .
On interprète cela comme un signal de corruption de son ADN—) entrée en sénescence et
stopper sa croissance.
Le problème majeur de la réplication de l’ ADN des télomères est donc qu’il y a une élimination
potentielle de l’amorce d’ ARN la plus externe, ce qui pourrait entraîner un raccourcissement de
l’ ADN à chaque cycle de réplication.
Il y a donc une protection des extrémités des chromosomes des eucaryotes assurée par la
télomérase.
Cette enzyme ajoute des séquences télomériques spécifiques en 3’ d’un brin d’ ADN, sans avoir
besoin d’une matrice, car elle contient en elle-même une matrice interne d’ ARN.
Normalement l’activité télomérase est réprimée dans les cellules somatiques des organismes
multicellulaires, ceci conduisant à un raccourcissement progressif des chromosomes à chaque
génération.
14 sur
télomérase (suite)
Lorsque ce raccourcissement atteint l’ ADN informationnel, les cellules deviennent sénescentes
et meurent, c’est ce qu’on appelle un système de v
télomérase (suite)
Lorsque ce raccourcissement atteint l’ ADN informationnel, les cellules deviennent sénescentes
et meurent, c’est ce qu’on appelle un système de vieillissement de la cellule.
Dans ces cas-là, les organes vont se détériorer, d’autant plus rapidement que leurs cellules
constitutives meurent et entrée en sénescence.
De la même manière, un raccourcissement plus important des télomères serait un marqueur
de risque de pathologie cardiovasculaire chez l’homme d’âge moyen.
La plupart des cancers produisent de la télomérase à un stade tardif, ce qui fait que la
cancérogenèse débutant par une érosion importante des télomères.
L’inhibition de la télomérase est une voie potentiellement prometteuse pour le traitement de
certains cancers.
Il a été observé dans certaines maladies des mutations de la télomérase :
o C’est le cas de la dyskératose congénitale qui est associée à une anémie centrale, par absence
de formation de globules rouges dans la moelle, où ont été retrouvées des anomalies au
niveau de la muqueuse de la bouche, des ongles ; c’est aussi le cas d’un peu moins de 10
% des fibroses pulmonaires idiopathiques.
Un des critères du vieillissement cellulaire est le raccourcissement des télomères.
Des souris surexprimant une activité télomerasique ont une durée de vie augmentée, et dans
de nombreux cancers, on peut observer une activité télomérasique beaucoup plus élevée,
c’est aussi dans le cas des fibroblastes normaux, ils se divisent une centaine de fois en culture
puis au bout d’une centaine de fois de divisions ils meurent, car ils vont perdre ces régions et
ces extrémités dites télomériques.
La chromatine
La chromatine
♦ La chromatine a le même aspect dans les noyaux appartenant à un même type cellulaire, mais
elle varie beaucoup d’un type cellulaire à l’autre, et ainsi, elle peut prendre plusieurs types de
formes.
♦ Soit elle prend l’aspect de grosses mottes irrégulières, soit de mottes de petite dimension, soit
de granulations très fines, soit sous forme d’un réseau à maille plus ou moins fines.
♦ Cela dépend de comment la chromatine s’associe, notamment avec des protéines de liaison à l’ ADN.
♦ L’obtention de ces différents aspects est due à des facteurs d’assemblage de la chromatine.
♦ Il existe plusieurs facteurs :
o les chaperonnes qui sont des molécules acides des histones qui facilitent la formation de la
particule nucléosomale sans qu’elles fassent partie intégrante du nucléosome.
o C’est le cas pour le facteur CAF-1 qui interagit avec les histones H3 acétylées et H4 acétylées.
o Cette interaction permet l’assemblage de la chromatine au moment de la réplication de
l’ ADN et facilite la reformation des nucléosomes.
Modification des histones
Modification des histones
♦ Il existe aussi des facteurs de remodelage et des enzymes qui modifient les histones elles- mêmes.
♦ Ces facteurs et enzymes interviennent dans les étapes de maturation de la chromatine, dans le
maintien de l’intégrité de la chromatine.
♦ Ils sont susceptibles d’affecter la chromatine par l’induction des changements conformationnels,
et notamment du nucléosome.
♦ Les principales modifications des histones vont agir sur des acides aminés, qui vont être modifiés
par ces enzymes.
Parmi les différents facteurs, on en distingue 2 types : Ceux qui nécessitent de l’ATP :
♦ Les facteurs de remodelage de la chromatine constitués par des complexes multiprotéiques, ce
sont des enzymes impliquées qui modifient de façon post traductionnelle les histones.
♦ C’est le cas de l’Histone Acétyl Transférase (HAT) ; de l’Histone Désacétylase (HDAC) et de
l’Histone MéthylTransférase (HMT).
♦ L’aspect varie avec la nature de la cellule, et avec son activité.
♦ La finesse de la chromatine exprime le degré d’activité de la cellule.
♦ Dans un noyau d’une cellule au repos, la chromatine est fortement compactée pour pouvoir loger
la totalité de l’ ADN dans un noyau de quelques µm de diamètre.
♦ Le compactage de la chromatine présente également un autre intérêt : en fonction de son taux
de compaction, il permet d’empêcher la transcription en bloquant l’accès à un certain nombre
de facteurs de transcription des régions de l’ ADN qui contrôlent la transcription des gènes,
notamment les gènes impliqués dans la réaction inflammatoire.
Rôles de ces modifications
des histones
Rôles de ces modifications
des histones
♦ L’Acétylation (sur des résidus lysines situées sur la partie N-terminale des histones) par l’Histone
Acétyl Transférase (HAT) permet le déroulement de la double-hélice, et rend donc accessibles les
sites de transcription des gènes, pour les facteurs de transcription (exemple des gènes de
l’inflammation pour la réaction inflammatoire), et aussi pour l’ ARN polymérase II qui va pouvoir
initier la transcription.
♦ A l’inverse, la désacétylation des histones par l’Histone Désacétylase (HDAC), est suivie d’une
recondensation de la chromatine, ce qui va empêcher l’accès à l’ ADN de ces facteurs de
transcription, et par conséquent, cela va induire l’arrêt de la transcription des gènes.
♦ En pratique, l’activité de HAT favorise la transcription des gènes, alors qu’à l’inverse,
l’activité de HDAC supprime cette même transcription, en rendant l’ ADN beaucoup plus
compact, et donc inaccessible aux différents facteurs de transcription.
♦ Certaines substances, comme les corticostéroïdes, inhibent la transcription des gènes de
l’inflammation, en favorisant le re compactage de l’ ADN chromosomique. o Cet ADN va reprendre
sa position de repos enroulé autour des nucléosomes, devenant ainsi inaccessible aux facteurs de
transcription.
o Les corticostéroïdes ont ainsi la capacité de diminuer l’activité de HAT,
et d’augmenter l’activité de HDAC.
A l’inverse, un certain nombre d’exposition à des facteurs
environnementaux, notamment à la fumée de cigarette, va
réduire l’activité de la HDAC et augmenter l’expression d’un
certain nombre de cytokines inflammatoires, notamment
18 sur 2
La transcription des gènes résulte donc d’un équilibre entre deux enzymes
dans les cellules épithéliales bronchiques. Un certain nombre d’auteurs ont suggérés que ce mécanisme participe au processus inflammatoire dans plusieurs maladies broncho-pulmonaires, dont l’asthme par exemple.
La transcription des gènes résulte donc d’un équilibre entre deux enzymes : l’Histone Acétyl
Transférase (HAT) et par l’Histone Désacétylase (HDAC).
• Elles possèdent des activités qui sont antagonistes, concernant l’acétylation des résidus lysines des protéines histones.
Hétérochromatine et euchromatine
Hétérochromatine et euchromatine
• Dans les cellules, on retrouve la chromatine sous deux formes différentes : l’hétérochromatine et l’euchromatine.
• l’hétérochromatine est caractérisée par un marquage dense avec de nombreux contrastes et
une apparence condensée.
• L’euchromatine présente un faible marquage, et une structure relativement ouverte.
*Faible expression des gènes, tandis que l’euchromatine correspond à des régions avec un niveau d’expression des gènes extrêmement élevé.
• L’hétérochromatine et l’euchromatine sont des structures directement corrélées avec le niveau global d’expression des gènes.
• Dans les deux cas, l’ADN est condensé au nucléosome.
• La différence réside dans l’assemblage ou non des nucléosomes dans des structures plus complexes, notamment les solénoïdes.
E. Hétérochromatine et euchromatine
1. Hétérochromatine
L’hétérochromatine est l’ensemble des segments de chromosomes qui restent condensés pendant l’interphase, c’est-à-dire qu’ils ne changent pas d’état de condensation pendant le cycle cellulaire, sauf au moment de la mitose.
Cela correspond donc à des fractions d’ADN dites inactives, car non transcrites.
Elles sont surtout localisées en périphérie du noyau et du nucléole.
• L’hétérochromatine est composée de fibres nucléosomiques, organisées en solénoïdes (fibre de 30 nm de diamètre).
Chez les mammifères, on estime que la moitié du génome est sous la forme d’hétérochromatine, mais ça peut aller jusqu’à 80-90 % de l’ADN nucléaire chez certaines espèces.
Très riche en histone H1.
Hétérochromatine (
Hétérochromatine (suite)
♦ Hétérochromatine existe sous deux formes : une forme constitutive (pas de gènes chez l’Homme)
ADN satellite ; et une forme facultative.
♦ Les caractéristiques communes entre ces deux formes sont : l’ ADN méthylés sur des cytosines avec
de l’hétérochromatine très méthylée, d’autres un peu moins méthylées ; les histones de
l’hétérochromatine sont plutôt hypo acétylées post traditionnellement sur les lysines et les
histones de l’hétérochromatine sont plutôt méthylées sur les lysines.
♦ L’hétérochromatine correspond à de l’ ADN hautement répété, non codant, 10-15 % du génome,
surtout l’hétérochromatine près des centromères sont présentes sous forme de motifs courts
répétés de 5-10 paires de bases en tandem, qui peuvent être en nombre très important, puisqu’ils
peuvent être dans un nombre supérieur à 1000.
♦ L’hétérochromatine est aussi constituée de séquences répétées en tandem plus longues d’environ
100 à 200 paires de bases.
♦ Elle contient aussi des microsatellites répétés, dispersés dans tout le génome, plus particulièrement
dans les centromères.
Hétérochromatine
constitutive
Hétérochromatine
constitutive
♦ L’hétérochromatine constitutive contient peu de gènes, voire pas de gènes
chez l’Homme, mais il y en a chez la drosophile, par exemple.
♦ Elle est constituée par des séquences d’ ADN qui ne sont jamais transcrites,
par des séquences répétées localisées notamment à proximité des
centromères et les extrémités des télomères.
♦ C’est une hétérochromatine très polymorphe, à cause de la stabilité de ces
séquences d’ ADN satellite.
o Néanmoins, la taille et la localisation de cette hétérochromatine
constitutive n’a pas d’effet phénotypique.
Hétérochromatine
facultative
Hétérochromatine
facultative
♦ L’hétérochromatine facultative est pauvre en gènes. Elle contient des gènes
d’ ADN non transcrits dans une cellule observée, mais qui sont transcrits dans
d’autres types cellulaires, et le taux d’hétérochromatine facultative varie
selon l’activité transcriptionnelle de la cellule considérée.
♦ C’est un tel mécanisme, qui explique notamment le mécanisme de
différenciation cellulaire.
o Par exemple, des gènes codants pour de la cytokératine, sont réprimés
dans les fibroblastes, alors que ceux de la vimentine sont réprimés dans
des kératinocytes.
Euchromatine
Euchromatine
♦ C’est la partie de la chromatine qui se décondense pendant l’interphase.
♦ Elle est plutôt répartie et dispersée à l’intérieur du nucléoplasme.
♦ Elle n’est pas visible en microscopie photonique, puisqu’elle est constituée que par des fibres
chromatiniennes non spiralisées ou déspiralisées.
♦ Ces fibres sont génétiquement actives, c’est-à-dire elles correspondent à des portions d’ ADN qui
sont en cours de réplication ou de transcription, et ces régions sont le lieu de transcription d’ ARN
messager, d’ ARN de transfert et d’un seul ARN ribosomal (l’ ARN 5S).
♦ L’ ARN polymérase débobine partiellement l’ ADN de l’octamère d’histones, sans le libérer
complètement, permettant ainsi sa synthèse.
LE NOYAU
A. L’ENVELOPPE NUCLÉAIRE
LE NOYAU
A. L’ENVELOPPE NUCLÉAIRE
L’enveloppe nucléaire est une citerne spécialisée du REG, limitant un volume clos, dont la
constitution est très différente du contenu du cytoplasme.
L’enveloppe nucléaire n’est pas seulement une limite mais il s’agit également d’une structure très
élaborée.
Impliquée dans les échanges entre le noyau et le cytoplasme ( ce qu’on appelle les échanges nucléo
cytoplasmique) mais aussi dans l’organisation même du contenu nucléaire et dans le maintien de la
forme du noyau, dans la réplication de l’ADN et dans le transport des ARN.
L’épaisseur totale de l’enveloppe nucléaire est d’environ 35 nm. Comme l’enveloppe nucléaire est
une citerne du REG on peut distinguer deux membranes, une externe et une interne, séparant
l’espace peri-nucléaire
Membrane externe
Membrane externe
● Épaisseur = 7,5 nm.
● 70% de protéines et 30% de lipides.
● Quelques ribosomes sur la face externe
● Un certain nombre d’enzymes telles que la glucose-6-phosphatase
● des chaînes de transporteurs d’électrons (non couplés à un
mécanisme de phosphorylation) sont présents.
● Contrairement à la mitochondrie, les enzymes de la chaîne de
transport d’électrons n’aboutissent pas à la formation d’ATP.
● Sépare l’espace périnucléaire
Espace périnucléaire
Espace périnucléaire
● Contient une grande quantité d’ions calcium qu’il stocke.
● Épaisseur = irrégulière et variable suivant les régions (de 10 nm à 20
nm).
● En continuité avec les cavités du REG
Membrane interne
Membrane interne
● Similaire à la membrane externe mais l’activité enzymatique
y’est moindre
● contient en plus des protéines intra membranaires spécifiques
et jouant le rôle de fixation pour les molécules des lamines
● contient aussi des sites de fixation pour les histones des fibres
nucléosomiques.
● contient également des canaux permettant le passage des ions
calcium de l’espace périnucléaire au nucléoplasme, ou se situent
de nombreuses enzymes qui sont calcium dépendante,
cependant la majorité des ions calcium passent à travers les
pores nucléaires
LES PORES NUCLÉAIRES
Généralités
LES PORES NUCLÉAIRES
Généralités
● Structures complexes que l’on retrouve dans tous les noyaux.
● Nécessaires pour la régulation des échanges noyau-cytoplasme
(importation exportation) = fonction essentielle de l’enveloppe
nucléaire
● Zones d’interruption de l’enveloppe nucléaire d’environ 120 nm de
diamètre. v Elles contiennent le NPC, complexe du pore nucléaire,
constitué de nombreuses protéines complexes et contrôlant le
transport à travers les pores nucléaires.
● Structures ne sont pas statiques => dynamiques et peuvent
apparaître
● lorsque les échanges entre le noyau et le cytoplasme sont
nécessaires et disparaissent lorsque la cellule est au repos.
