Structure du génome, chromatine et nucléosome

Question 1

Quelles sont les fonctions de l’empaquetage de l’ADN en chromosome ?

Answer 1

1. Donne une forme compacte à l’ADN
2. Protège de certaine altérations
3. Transmis de façon efficace aux 2 cellules filles quand la cellule se divise
4. Confère une organisation générale particulière à chaque brin d’ADN ce qui permet de gouverner l’expression des gènes et de la recombinaison

Question 2

Comment est organisée l’ADN des cellules eucaryotes?

Answer 2

-Le complexes d’ADN est associé à ses protéines pour former des chromatines

-La majorité des protéines sont petites, basiques et chargé positivement : histone

-Le rôle des protéines est de compactés l’ADN

-Chaque cellule humaine contient 3 x 10(9) pb par jeu haploide de chromosome espacé de 0,34 nm

-ADN chromosomes mis bout à bout est d’une longueur de 1 mètre

-Ils sont diploides donc il y a 2 copies d’un chromosome qui sont homologue et dérivent chacun d’un parent

-Empaqueté dans le noyau

Question 3

Quelle est la première étape de la compaction d’ADN ?

Answer 3

-La formation de nucléosomes (chapelet)

-Ça permet de réduire jusqu’à 10 000 fois la longueur de la molécule d’ADN et la compaction de l’ADN permet de limiter son accès

-Remaniement local de certains nucléosomes permet à des régions spécifiques de l’ADN d’intéragir avec d’autres protéines et c’est effectué par des enzymes qui modifient et remodèlent les nucléosomes

Question 4

Est-ce que les chromosomes des procaryotes sont linéraires ou circulaires?

Answer 4

-Avant on pensait que les procaryotes ne possédaient qu’un seul chromosome circulaire tandis que les cellules eucaryotes renfermaient plusieurs chromosomes linéaires.

-Aujourd’hui on sait qu’ils peuvent avoir des chromosomes circulaires et plusieurs chromosomes linéaires voire les deux

-Ça varie entre 2 et 50 chromosomes sauf pour macronoyau protozoaire tetrahymena (225 chromosome nb de copies (10-10 000 par chromosomes))

Question 5

Comment sont organisés les chromosomes chez les procaryotes et qu’est-ce qu’un plasmide?

Answer 5

-Ils sont généralement une seule copie complète de leur chromosome

-Ils sont empaquetés dans le nucléoide (60 % ADN + 40 % ARN/protéines)

-NAP : les protéines dans le nucléoide (HU, H-NS, Fis, CbpA)

-Les plasmides sont des petites ADN circulaires généralement pas essentiel à la bactérie. Ils sont porteurs de gènes conférant des caractéristiques utiles : la résistance aux antibiotiques

Question 6

Qu’est-ce que le mégacaryocyte?

Answer 6

-Une cellule polyploïde spécialisée d’environ 28 copies de chaque chromosomes

-Cellule géante de ( 50 à 100 um) de la moelle hématopoiétique

-Responsable de la production des plaquettes sanguines dépourvues de chromosomes

-La thrombopoièse : c’est le cytoplasme qui se fragmente en miliers de plaquettes sanguines en 4 à 5 jours

-En devenant polyploides, elles maintiennent un très haut de niveau d’activité métabolique

Question 7

Est-ce que la taille du génome corrèle avec la complexité de l’organisme ?

Answer 7

-C’est une corrélation imparfaite

-Le génome de la Drosophile est 25 fois plus petit que celui de la sauterelle

-Le génome du riz est 40 fois plus petit que le blé

-C’est le nombre de gènes qui permet de déterminer la complexité d’un organisme et non la taille de son génome

Question 8

Qu’est-ce que la densité génique ?

Answer 8

-La définition : c’est le nombre de gènes par mégabase (1 000 000 pb) d’ADN génomique

• Les organismes les plus complexes ont une densité génique plus faible

-La densité génique des eucaryotes est beaucoup plus faible et variable que celle des procaryotes

-Saccharomyces cerevisiae, un eucaryote unicellulaire simple à une densité génique de ( 500 gènes/Mb) ce qui est près de celle des eucaryotes

-Celle de l’homme est 100 fois plus faible car 100 fois plus complex

Question 9

Quel le génome de E. coli ?

Answer 9

Le Génome E. coli code pour des protéines ou des ARN non-codants essentiels comme ARNr et ARNt

La majorité des séquences non codantes sont dédiées à la régulation de la transcription génique

Souvent un site d’initiation de la transcription est utilisé pour contrôler l’expression de plusieurs gènes

Question 10

Quels sont les deux facteurs qui peuvent expliquer la faible densité génique chez les eucaryotes ?

Answer 10

1. La taille des gènes
2. L’augmentation des séquences d’ADN entre les gènes, donc dans les régions intergéniques

Question 11

Est-ce que les gènes représentent une grande partie de l’ADN du chromosome eucaryote?

Answer 11

Les gènes codant les protéines portent souvent des régions codantes discontinues car les gènes sont fragmentés par les introns.

Les introns sont éliminés de l’ARN après la transcription par épissage de l’ARN

C’est en raison des introns que la taille moyenne d’un gène humain est de 27 kb mais que la région codante est de 1.3 kb (5%)

Les organismes eucaryotes simples possèdent moins de régions introniques donc la densité génique est plus grande

Question 12

Que contient les séquences intergéniques responsables de la diminution de la densité génique ormis les introns?

Answer 12

C’est des régions qui ne codent pas des gènes ou des ARN non-codantes

Elles correspondent à 60 % de tous le génome humain, les gènes à (1,5%)

Il y a deux types :

• Séquence répétée

-Séquence unique (qui contient des séquence régulatrice)

Question 13

Le mécanisme d’origine des pseudogènes complexe fait intervenir quelle enzyme virale (rétrovirus) ?

Answer 13

Les pseudogènes sont des répliques de gènes non fonctionnels

La transcriptase inverse (Ti) qui copie l’ARN en ADN double brin (ADNc) lors d’une infection ensuite l’ADNc peut s’intégrer au génome de l’hôte

Ils ne sont pas exprimés lorsqu’ils sont dépourvus de séquences régulatrices initiatrices de la transcription

Question 14

De quoi est composé environ à 50 % le génome humain?

Answer 14

De séquences d’ADN qui se répètent de nombreuses fois, il y a deux classes:

ADN microsatellite (3-5%):

-Séquences de très petites tailles (-13pb) répétées en tandem

-Plus commune est la répétition de dinucléotides : CACACACACACACACA

-Proviennent de difficultés rencontrées par la polymérase lors de la duplication de l’ADN

Séquence d’ADN répétées dispersées (45%) :

-Plus grans que microsatellite (+100 ou 1000pb)

-En simple copies dispersées sur l’ensemble du génome ou regroupées en plusieurs copies légèrement espacées

-Proviennent toutes d’éléments transposables

ADN minisatellite (moins important)

• Séquence de taille intermédiare (10-60 pb) répétée en tandem

-Environ 1000 localisations différentes (humain)

Taux de mutation élevé (donc très instable)

Question 15

Qu’est-ce que les éléments transposables?

Answer 15

Des séquences qui peuvent sauter d’un emplacement à une autre dans le génome mais en laissant la copie originale à son site initial: transposition

Découvert par Barbara McClintock au début des années 50 lui permet de remporter le prix Nobel de médecine en 1983

Rare dans les cellules humaines, mais sur une longue période d’évolution ça pourrait suffisamment se propager pour constituer 45 % du génome humain

Question 16

Quelles sont les caractéristiques des séquences intergéniques ?

Answer 16

Ne sont pas exclusive au génome humain, se retrouve aussi chez les végétaux, les bactéries…

Avant pensé comme inutiles, mais la conservation de l’ADN intergénique sur des centaines de milliers de générations pourrait conférer des avantages sélectif à l’organisme qui le possède.

Question 17

À quoi servent les éléments transposables ?

Answer 17

La plupart sont inutiles à la cellule vivante et parfois même défavorable

Souvent vue comme un parasite génétique dont l’activité ne sert qu’à assurer leur propre persistance au cours des générations

Les expériences penchent en faveur d’un rôle prédominant dans l’évolution des espèces par :

1. La création de nouveaux gènes
2. Sources d’amortissement des mutations dues à l’environnement

Question 18

Qu’est-ce que l’origine de réplication, le centromère et les télomères?

Answer 18

Origine de réplication : dirige la réplication de l’ADN chromosomique

Site où la machinerie de la réplication de l’ADN va s’assembler pour débuter la réplication

eucaryote : 1 site / 30 40 kb (non-codante)
procaryote : 1 seul site unique

Centromère : Oriente la ségrégation des chromosomes entre les deux cellules filles

Les chromatides soeurs vont se séparer l’une de l’autre au cours de la division cellulaire pour intégrer une cellule fille

Guide la formation d’un complexe protéique très élaboré le Kinétochore qui intéragit avec l’ADN centromère et les microtubules (filament de protéines)

Télomères : Ils protègent et répliquent les extrémités des chromosomes linéaires

Question 19

Qu’est-ce que le kinétochore?

Answer 19

Chaque centromère porte un kinétochore qui peut interagir avec 20
à 40 microtubule

Porte deux régions:

-Région interne : étroitement associé à l’ADN

-Région externe: intéragit avec microtubules

Le plus simple des kinétochores possède plus de 45 protéines

La plupart sont conservés entre les espèces chez l’eucaryote

Question 20

Quels sont les rôles des protéines des kinétochores?

Answer 20

• Attache kinétochore aux microtubules du fuseau mitotique
• Dynéine et kinésine sont des protéines “moteur” qui permettre de générer une force qui déplace les chromosomes lors de la mitose

-MAD2 contrôlent l’attachement des microtubules et la tension entre les kinétochores “soeurs”.

Ils peuvent activer le point “contrôle tubulaire” qui empêche l’anaphase tant que tous les chromosomes ne sont pas attachés aux microtubules

Question 21

Un centromère unique et nécessaire pour éviter quoi?

Answer 21

La perte ou la cassure du chromosome

En abscence de centromère : les chromosomes répliqués se répartissent de manière aléatoire

En présence de centromère : Problématique si les kinétochores du même chromosome sont attachés à des filaments se dirigeant dans des directions opposées car ça cause la cassure des chromosomes

Question 22

Est-ce que la taille et la composition du centromère varient selon les organismes?

Answer 22

Le centromère est plus petit chez les eucaryote simple (Levure S. cereviriae : centromère unique plus petit de 200 pb

Il est plus grand chez les organismes complexes, ils peuvent dépasser 40 kb et est composés de grandes séquences répétées

Question 23

Quels sont les rôles des protéines recruter aux télomères situés aux 3 extrémités d’un chromosomes linéaires?

Answer 23

1) Un rôle de protection car les protéines reconnaît l’extrémité naturelle du chromosome et distingue les sites potentiels de cassure de l’ADN

2) les télomères possèdent des origines de réplication spécialisées qui permettent à la celllule de répliquer les extrémités de ces chromosomes en recrutant une ADN polymérase particulière : télomérase

Question 24

Quelle est la structure d’un télomère type ?

Answer 24

Une portion du télomère est simple brin et forme des simple séquences répétée riche en TG mais ça peut varier d’un organisme à l’autres

chez l’homme la séquence répétée : 5’-TTAGGG-3’ (environ 2500 copies)

La taille initiale des télomères chez l’homme est de 11kpb à la naissance et décroit avec l’âge jusqu’à 4 kpb

Question 25

Qu'est-ce que le cycle cellulaire ?

Answer 25

Un ensemble d'évènement nécessaire à un cycle de division cellulaire Chez les eucaryotes on retrouve le même nb de chromosomes dans les cellules filles que dans la cellule mère : c'est une division cellulaire mitotique Pendant la division cellulaire les chromosomes sont dupliqués puis ségrègent entre les 2 cellules filles La duplication et la ségrégation se fait en 2 phases temporelles distinctes durant le cycle de division cellulaire

Question 26

Quelles sont les quatre phases du cycle cellulaire mitotique d'une cellule eucaryote?

Answer 26

-G1 : transition 1 : Préparation pour la division cellulaire -S synthèse : réplication de l'ADN -G2 : transition 2 : Préparation pour la ségrégation des chromosomes -M : mitose : ségrégation des chromosome

Question 27

Comment se déroule la réplication des chromosomes ?

Answer 27

Chaque chromosome dupliqué forme des chromatides Les deux chromatides d'une même paire = chromatines soeurs Elles sont associées entre elles par un processus de cohésion par l'action d'une structure appelée cohésine qui maintient les chromosomes attachés jusqu'à leur ségrégation (à la mitose)

Question 28

À quoi servent les centrosome ?

Answer 28

Chaque paire de chromatides soeurs se lient à une structure du fuseau mitotique Les microtubules (longues fibres protéiques) sont elle-mêmes attachées à un des 2 centres organisateurs de microtubules : -Centrosomes : cellules animales -Corps organisateurs du fuseau mitotique : levures + champignons Les centres organisateurs de microtubules sont situés aux extrémités opposées de la cellule et forment des "pôles" vers lesquels les microtubules entrainent les chromatides

Question 29

Quelles sont les évènements majeurs à la mitose?

Answer 29

- Assemblage du Kinétochore à chaque centromère -Cohésion entre les chromatides qui disparaît, c'est la protéolyse des cohésines et sans force de cohésion les chromatides soeurs sont rapidement déplacées vers les pôles opposés

Question 30

Qu'est-ce que la condensation du chromosome ?

Answer 30

C'est le processus lorsque les chromosomes sont très compacts lors de la ségrégation Dans cet état condensé les chromosomes sont entièrement démêlés les uns des autres ce qui facilite leur ségrégation Durant les autres phase du cycle les chromosome sont moins compact (interphase) en forme de spaguetti plat Nécessaire pour : 1. La réplication de l'ADN qui nécessite le désassemblage/réasssemblage des protéines associées à chaque chromosomes 2. Pour la transcription génique qui requiert des modifications de structures associées aux régions qui portent les gènes régulés durant le cycle cellulaire

Question 31

Qu'est-ce que les protéines SMC?

Answer 31

Nécessaire pour la cohésion des chromatides soeurs et la condensation des chromosomes Ce sont des protéines très allongées associées par paire et forment des complexes multiprotéiques avec des protéines non-SMC qui permettent d'enlacer l'ensemble des 2 hélices de l'ADN (chromatides soeurs) après la réplication La cohésines contient: -2 protéines SMC (Smc1 et Smc3) ATPase : dimérisent en présence d'ATP et forme l'anneau 2 protéines non-SMC (Scc1 et Scc3) : lient les domaines ATPase de Smc1 et Smc3 et stabilise l'anneau

Question 32

Qu'est-ce que le complexe condensine?

Answer 32

La condension des chromosomes à la ségrégation nécessite un autre complexe comprenant des protéines SMC Il facilite la condensation chromosomes en reliant entre elles les différentes régions éloignées du même chromosome

Question 33

Quelles sont les différentes phases du cycle cellulaire ?

Answer 33

Interphase = G1, S, G2 Mitose = Prophase-métaphase-anaphase-télophase La prophase comprend la condensation des chromosomes et à la fin l'enveloppe nucléaire se rompt et la cellulaire entre en métaphase où les fuseau mitotique prend forme et que les kinétochore des chromatides soeurs se fixent aux micro-tubules c'est la protéolyse des cohésine qui démarre l'anaphase et les chromatides soeurs se séparent et tire aux 2 extrémités des la cellule Lors de télophase l'enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque jeu de chromosome ségrégés La division cellulaire s'achève par la division du cytoplasme et c'est l'étape de la cytokinèse

Question 34

Que se passe-t-il lorsqu'il y a une fixation incorrecte?

Answer 34

Les 2 kinétochores paire de la chromatides sont relié via les microtubes au centrosomes des pôles opposés Attache bivalent : permet aux microtubules d'exercer une tension sur les paires de chromatides en tirant sur les chromatides soeurs dans des directions opposées Attache monovalent : Fixation d'une seule des 2 chromatides ou la fixation des 2 chromatides est liés au même centrosome ce qui fait en sorte qu'il n'y a aucune tension sur les chromatides

Question 35

Quelles sont les caractéristiques des phases G1 et G2 ?

Answer 35

des phases de transition et donne le temps à la cellule d'assurer le contrôle de : la préparation de l'étape suivante et la vérification que la phase précédente a été correctement accomplie Avant la phase G les cellules doivent atteindre une certaine taille et niveau de synthèse protéique suffisant pour fournir les protéines et les nutriments nécessaire à la synthèse d'ADN En cas de problème, il y a un système de surveillance qui interrompt le cycle cellulaire avec un point de contrôle du cycle cellulaire ça permet de prévenir les conséquences de l'apparition d'anomalies chromosomiqes

Question 36

Quelles sont les caractéristiques du cycle de la méiose?

Answer 36

-Il réduit le nb de chromosomes parenteux - Produit des cellules filles contenant 2 fois moins de chromosomes que la cellule mère -Possède qu'une seule phase de réplication d'ADN avec deux ségrégations chromosomiques successives -Comprend une phase G1, S et pahse G2 prolongée -Les cellules doivent être diploides avant la réplication de l'ADN -Après la phase S les paires de chromatides soeurs s'associent entre elles et recombinent ensemble grâce à un lien physique indispensable à la cohésion des paires de chromatides soeurs au cours de la ségrégation chromosomique

Question 37

Que se passe-t-il dans la méiose I (celle réductionnelle)?

Answer 37

Durant la métaphase les paires de chromosomes homologues rejoignent les pôles opposés du fuseau de microtubules (protéolyse de la coésine) 2 kinétochore dans chaque paire de chromatides soeurs sont attachés au même pôle du fuseau de microtubules c'est des attachements monovalent Au début les paires de chromosomes homologue résistent à la force d'attraction des fuseaux c'est dû à la connexion physiques qui est induites par la recombinaison entre les paires de chromosomes homologue Après la disparition de cette cohésion les paires de chromosomes homologue sont séparées et dirigées vers les pôles opposés de la cellule et la nouvelle cohésion est maitenue au centromère

Question 38

Que se passe-il lors de la méiose II (division équationnelle)

Answer 38

Il n'y a pas de réplication ADN avant la ségrégation le fuseau se forme avec chacun des 2 paires de chromatides soeurs lors de la métaphase II L'anaphase II se produit après l'élimination de la cohésion des centromères et ça permet de former jeux de chromosome dans la cellule (avec une seule copie par chromosome) Le noyau se forme près des jeux de chromosomes et le cytoplasme se divise pour former 4 cellules haploides

Question 39

Quelles sont les deux états de la chromatines observable microscope?

Answer 39

C'est la nature compacte des chromosomes condensés qui les rends plus faciles à visualiser par microscopie optique -Fibre avec un diamètre de 10 nm -forme moins compacte -ressemble collier de perles (nucléosome) -fibre ayant un diamètre de 30 nm -version la + compacte de la chromatine -Souvent repliée sous forme de grandes boucles à partir du complexe protéique central

Question 40

Comment fonctionne l'organisation des nucléosomes?

Answer 40

- La majorité de l'ADN cellulaire des eucaryotes est condensé en nucléosomes qui comprend des octamère de 8 histones et l'ADN qui l'entoure -Ça permet de compacté l'ADN d'un facteur 6 -La première étape de compaction de l'ADN est essentielle aux niveaux de compaction supérieurs -L'ADN entre les nucléosomes = ADN internucléosomique -L'ADN le + fortement lié au nucléosome est l'ADN du coeur qui est enroulé d'environ 1,65 fois autour des octamère d'histones (147 pb nucléosome minimal) -structure cristallographique H2A, H2B,H3,H4 (deux copies de chaque)

Question 41

Qu'est-ce que la nucléase micrococcale?

Answer 41

Les nucléosomes sont purifiés en traitant les chromosomes avec la nucléase micrococcale clivant l'ADN qui n'a pas de protéine mais pas celle associé à des protéines

Question 42

Est-ce que la longueur de l'ADN internucléosomique est variable ? Et quels sont les segments d'ADN non compactés en nucléosomes?

Answer 42

-généralement en 20 à 60 pb -Variable : inter-espèce -Plus constance : intra-espèce ces régions de l'ADN sont liées à des protéines qui ne sont pas de histones et permettre de diriger et réguler ces processus : Expression des gènes, réplication et recombinaison

Question 43

Quelles sont les caractéristiques des histones?

Answer 43

- Les eucaryotes expriment 5 histones en abondance ( H1, H2A, H2B, H3 ET H4) -Histones (H2A, H2B, H3 ET H4) forment l'octomère et sont présente en quantité égale -Il y a 2 copie de chaque histone dans la cellule ce qui forme le coeur protéique autour duquel l'ADN s'Enroule -Histonee H1 se lie à l'ADN internucléosomique mais est deux fois moins abondantes -Les histones sont fortement liées à l'ADN négativement chargé car ils possèdent une forte proportion d'Acide aminés chargé positivement dont au moins 20 % des résidus sont des lysines et des arginines

Question 44

Qu'est-ce que le domaine globulaire des histone ? (domaine de repliement)

Answer 44

Une région conservée retrouvée dans toutes les histones de l'octamère - former de 3 régions en hélice séparées pas 2 petit boucles non structurées qui permettent la formation de structures intermédiaire moins organisée du nucléosome: -Hétérodimères en tête à queue spécifique pour chaque histone -H3 et H4 forment les hétérodimières et s'associent ensemble pour former des tétramère -H2A et H2B peuvent former des hétérodimères mais pas des tétramères

Question 45

Quelles sont les étapes de formation du nucléosome ?

Answer 45

1. Assemblage ordonné entre l'ADN et tous ses constituants 2. tétramère H3-H4 va se lier à l'ADN 3. 2 dimères H2A-H2B s'associent au complexe ADN-H3-H4

Question 46

Qu'est-ce que l'extension N-terminale des histones de l'octamère?

Answer 46

C'est les "queue" d'histone qui sont mis en évidence par la digestion de la trypsine (coupe la protéines après un AA chargé positivement) C'est pas nécessaire à l'association de l'ADN avec l'octomère Ils sont les cibles de modifications altérant la fonction individuelle d'un nucléosome : -Phosphorylation-acétylation-méthylation -Résidus sérine, lysine et arginine -H2A ET H2B ont moins de modifications car ils sont plus courts

Question 47

Qu'est-ce que l'axe de la dyade?

Answer 47

C'est le double axe de symétrie du nucléosome (c'est une ligne qui passe de 12 à 6 h)

Question 48

Quelles sont les intéractions entre les histones et l'ADN du nucléosome?

Answer 48

tétramère H3-H4 et dimères H2A-H2B intéragissent chacun avec un région spécifique de l'ADN située à l'intérieur du nucléosome - le tétramère H3-H4 interagit avec 60 pb central sur 147 -La partie N-terminale de H3 forme le 4ième hélice qui interagit avec les 13 dernières pb de chaque extrémité de l'ADN - le dimères H2A-H2B est associé avec environ 30 pb de l'ADN de part et d'autres des 60 pb centrales lié par H3-H4

Question 49

Comment les intéractions entre le tétramère H3-H4 et l'ADN permettent d'expliquer l'assemblage ordonné du nucléosome ?

Answer 49

L'association du tétramère H3-H4 avec la partie centriale et les extrémités de l'ADN cause des courbures et de tensions considérables de l'ADN ce qui facilite l'accès aux dimères H2A-H2B La petite longueur d'ADN lié à H2A-H2Best insuffisante pour lier le tétramère H3-H4

Question 50

Combien il y a de point de contact entre les histones et l'ADN?

Answer 50

-14 : un a chaque fois que le petit sillon de l'ADN touche l'octamère d'histone Il implique un grand nombre de liaison H+ (environ 40) : la majorité entre les protéines et les atomes d'oxygène des montants phosphodiester du petit sillon de l'ADN Ce grand nombre de liaison H+ est à l'origine de la force qui permet la courbure de l'ADN : la nature fortement basique des histones masquent la charge négative des phosphates

Question 51

Où émergent les queues terminales des histones du nucléosome à des positions spécifiques?

Answer 51

H2B ET H3 émergent entre les 2 sillons de l'ADN : le point de sortie se forme à partir de 2 petits sillons adjacents réalisant un ouverture entre les 2 hélices d'ADN H2A ET H4 (N-terminal) émergent au-dessous ou au-dessus des 2 hélices d'ADN mais pas en travers d'elle

Question 52

Quelles sont les deux conformations chromatidiennes ?

Answer 52

Hétérochromatine : caractérisée par un marquage dense avec de nombreux contrastes et apparence condensée + Présence de zones avec de faibles expression de gènes ce qui est important pour la suppression d'expression génique Eurochromatine : présente les caractéristiques inverses (faible marquage + structure ouverte) ça correspond à des régions avec niveau d'expression génique élevé Dans les deux cas l'ADN est condensé en nucléosome la différence réside dans l'assemblage des nucléosomes en structure complexe

Question 53

Où se fixe H1 ? Quelles sont ses fonctions?

Answer 53

H1 à la propriété de se lier à 2 régions distinctes du duplexe d'ADN appartenant à une seule molécule d'ADN associé à un nucléosome 1er : ADN internucléosomique 2ième : Au milieu des 147 pb associé au nucléosome En rapprochant ces deux zones H1 augmente la quantité d'ADN associée au nucléosome H1 protège aussi 20 pb additionnelle Histone H1 induit un plus grand resserrement de l'ADN entre les nucléosomes La fixation de H1 donne un angle mieux défini pour l'entrée et la sortie de l'ADN du nucléosome mais peut être affecté par : pH, sel, présence d'autre protéine

Question 54

Qu'est-ce que la fibre 30 nm?

Answer 54

In vitro l'ajout de H1 forme une fibre de 30nm à partir de l'ADN nucléosomal qui forme un second niveau de compaction de l'ADN et de ce fait l'ADN devient beaucoup moins accessible aux enzymes dépendante de l'ADN comme l'ARN polymérase

Question 55

Qu'est-ce que le modèle solénoide (représente la fibre de 30nm)?

Answer 55

L'ADN nucléosomal forme une superhélice contenant environ 6 nucléosomes/tour La surface plane de chaque face du disque d'octamères d'histones sont adjacentes entre elles L'ADN internucléosomique est enfoui au centre de la superhélice et ne passe jamais à travers l'Axe de la fibre

Question 56

Qu'est-ce que le modèle en zigzag?

Answer 56

C'est un model alternatif qui repose sur l'organisation en zigzag que prennent les nucléosomes après l'ajout H1 Fibre 30 nm c'est la forme compacté de ces séries de nucléosomes en zigzag La conformation en zigzag nécessite le passage de l'ADN internucléosomique bien droit au travers de l'axe central de la fibre L'Analyse de diffraction aux rayons X privilégie un modèle en zigzag Finalement comme la taille des ADN internucléosomiques peut varié entre les différentes espèces la fibre de 30 nm peut aussi être différente ce qui fais en sorte que les 2 modèles peuvent s'avérer correct

Question 57

Est-ce que les queues N-terminales des histones sont nécessaires pour former la fibre de 30 nm?

Answer 57

Oui, en absence de leurs queue N-terminales les histones octamère sont incapables de former les fibres de 30 nm Les fonctions des queues N-terminales est de stabiliser la fibre de 30 nm par interaction entre les nucléosomes adjacents : Les queues H2A, H3, H4 intéragit avec le coeur du nucléosomes adjacent Peuvent aussi réguler la capacité des histones à former des fibres de 30 nm ou d'Autres structure nucléosomique d'ordre supérieur

Question 58

Qu'est-ce que la matrice cellulaire?

Answer 58

Condensation de l'ADN par nucléosome et H1 compacte d'un facteur 40 Le repliement additionnel de la fibre 30 nm forme probablement des boucles de 40 à 90 kb retenue à leurs bases par des structures protéiques pour former la matrice nucléaire

Question 59

Quels les deux types de chromosomes dans la matrice nucléaire ?

Answer 59

Topoisomérase II : en abondance dans un extrait de matrice mais aussi associée aux chromosomes en mitose après la purification -il fait partie du mécanisme de fixation ADN à la base de ces boucles -Le traitement de cellules par substances qui provoquent des cassures de l'ADNN aux sites de fixations de Topo II génère des fragments D'ADN d'environ 50 kb Les protéines SMC : composante abondante de la matrice et composantes clée de la machinerie qui condense et assemble les chromatides soeurs durant la duplication des chromosomes

Question 60

Quels sont les exemples des variants d'histones qui altèrent la fonction du nucléosome?

Answer 60

H2A.X (H2A) : lorsque l'ADN chromosomique subit une cassure double-brin, H2A.X devient phosphorylé et recrute des enzymes de réparation de l'ADN au site du dommage CENP-A (H3) : sa queue N-terminal est plus longue que celle de H3 mais sa région centrale de repliement est similaire donc l'incorporation de CENP-A ne modifie pas la structure du nucléosome mais il vas y avoir une queue plus longue avec de nouveaux sites de fixation pour d'autres protéines (celles constituant le kinétochore) Il est présent dans les nucléosomes incorporés dans les kinétochore et associés à l'ADN du centromère