UE2 - BIO CELL : Le Noyau Flashcards
Le noyau est une spécialité
eucaryote
Structure du noyau :
compartiment + contenu et délimitation
Compartiment fermé et spécialisé contient le matériel génétique en particulier les chromosomes + délimité par une enveloppe nucléaire
Activités du noyau (2 synthèses)
Synthèse de l’ADN : la réplication
Synthèse de l’ARN : la transcription
Citer les 4 constituants majeurs du noyau
Enveloppe nucléaire, nucléoplasme : la nucléole et la chromatine qui baignent dedans
Le nucléole au microscope électronique
Structure noire très dense observable au microscope électronique
Autour du noyau (2 réseaux)
Un réseau de cytosquelette qui permet de maintenir la forme de la cellule
Un réseau de réticulum
Constitution d’une enveloppe
🕵🏾♀️ : 4 et 2
4 feuillets lipidiques formant 2 membranes concentriques
Continuité entre l’enveloppe nucléaire et
le réticulum endoplasmique
Caractéristique importante de l’enveloppe qui permet les échanges entre le noyau et le cytoplasme
🕵🏾♀️ : 🕳
Percée de pores nucléaires
L’enveloppe est associée à un réseau protéique, lequel ?
La lamina nucléaire
La lamina nucléaire est un
réseau de protéines filamenteuses localisé sur la face interne de l’enveloppe nucléaire
Propriétés de la lamina
🕵🏾♀️ : soutien, forme, assemblage et désassemblage
Elle assure un rôle de soutien et est responsable de la forme du noyau. Participe à l’assemblage et au désassemblage de l’enveloppe nucléaire pendant la division cellulaire
Ces protéines filamenteuses correspondant aux
lamines A, B et C
Les lamines A,B et C appartiennent quelle grande famille ?
La famille des protéines du cytosquelette
2 interactions importantes avec la lamina
🕵🏾♀️ : 🧬&🕳
Interactions avec la chromatine et les protéines des pores nucléaires qui permettent à la lamina de participer indirectement aux transports/échanges entre noyau et cytoplasme
Laminopathies
🕵🏾♀️ : défaut qui donne qlq chose
Des mutations des gènes codant pour ces lamines conduisent à des laminopathies
exemple de laminopathie
lipodystrophie partielle de Dunnigan
Les pores nucléaires
Complexes protéiques délimitant le pore et traversant complètement l’enveloppe nucléaire
Que permettent les pores nucléaires ?
L’entrée et la sortie d’un certain nombre de molécules organiques
Nom donné aux protéines du pore nucléaire
Nucléoporines
Architecture du pore reposant sur des complexes protéiques
Complexe constitué de + de 50 nucléoporines
Organisation selon une symétrie octogonale
Le pore nucléaire comporte
1 canal central et 8 canaux latéraux
Le pore est un complexe de combien de kDa (kilodaltons)
120 000 kDa
Constituants du complexe du pore
🕵🏾♀️ : 8🚏, 5🔗&📿
8 colonnes qui délimitent les canaux latéraux
5 anneaux interne, cytoplasmique, externe, nucléaires
Filaments protéiques cytoplasmiques et nucléaires
2 rôles des pores nucléaires
Import : cytosol 🔜 noyau
Export : cytosol 🔙 noyau
Protéines nucléaires importées à travers les pores nucléaires
Protéines enzymatiques telles que les polymérases
Protéines structurales telles que les histones
Protéines régulatrices telles que les facteurs de transcription
Molécules exportées à travers les pores nucléaires
Tous les ARN + protéines régulatrices telles que les facteurs de transcription qui peuvent subir des activations par phosphorylation
Les deux types de transports nucléaires
Simple diffusion & Transport actif
Simple diffusion
Pour les petites molécules solubles qui utilisent les canaux latéraux
Transport actif
Pour les ARN et protéines de taille > 50 000-60 000 daltons qui utilisent le canal central et nécessite de l’énergie
Qu’appelle t-on “protéine cargo” ?
Protéine à transporter qui porte des séquences spécifiques d’adressage qui sont quelques acides qui correspondent à des signaux d’adressage qui indiquent le transport de cette protéine
Séquence d’import SLN (séquence de localisation nucléaire)
Séquence courte + Riche en acides aminés basiques
Séquence d’export SEN (séquence d’export nucléaire)
Séquence de - d’une dizaine d’acides aminés + riche en acides aminés hydrophobes tels que la leucine, l’isoleucine et l’alanine
Les protéines spécifiques d’échange sont
des protéines solubles : les importines ou exportines
Interaction spécifique des importines ou exportines
Interaction spécifique avec les séquences SLN/SEN de la protéine à transporter
Quel forme d’énergie est utilisé pour le transport actif des protéines de haut poids moléculaire par les importines ou expotines ?
Énergie sous forme de GTP
Les 3 intervenants dans le transport des protéines nucléaires 🚃
Protéine à transporter, transporteur et fournisseur d’énergie
🚃 Protéine à transporter
Comportant une séquence d’adressage SLN ou SEN
🚃 Transporteur
Une importine ou exportine qui reconnait la séquence spécifique d’import ou d’export
🚃 Fournisseur d’énergie
Une petite protéine G Ran –> G pour GTP dépendant
Les petites protéines G sont des protéines de
petit poids moléculaire et monomérique
À quel moment les petites protéines G passent d’un état actif à un état inactif ?
État inactif lorsqu’elles sont liées au GDP et actif lorsqu’elles sont liées au GTP
Les petites protéines G possèdent une activité
intrinsèque d’hydrolyse du GTP en GDP
Quels sont les rôles des protéines GEF et GAP dans le cycle d’activation/inactivation des petites protéines G ?
GEF aide à l’échange du GDP par du GTP
GAP aide à l’hydrolyse du GTP en GDP
Durant le mécanisme d’importation nucléaire, quel complexe se forme dans le cytosol ? 🔴
Importine
Protéine cargo avec sa séquence SLN
Durant le mécanisme d’importation nucléaire, dans le noyau à quoi participe la G Ran-GTP ? 🔴
À la dissociation du complexe protéine cargo/importine
Durant le mécanisme d’exportation nucléaire, quel triptyque se forme ?
🕵🏾♀️ : triptyque = 3
Exportine
Ran-GTP
Protéine cargo avec sa séquence SEN
Stock de GEF et GAP
Un stock de protéines GEF dans le noyau pour aider l’échange GDP en GTP
Un stock de protéines GAP dans le cytosol pour aider l’hydrolyse du GTP en GDP
Transport des ARN messagers (ARNm)
Quel type ? Et sous quelle forme ?
Transport actif sous forme d’un complexe ribonucléoprotéique (RNP)
L’ARNm qui sort du noyau est
ARNm fonctionnel immédiatement associé au facteur d’initiation de la traduction
Les protéines du complexe ribonucléoprotéique (RNP) interagissent avec
les nucléoporines
Que fait le complexe RNP ?
Il reconnait l’ARNm et interagit avec les filaments cytoplasmiques de pore
Le mécanisme d’énergie du transport des ARNm est dépendant ou indépendant de Ran-GTP ?
indépendant
L’énergie utilisée pour le transport des ARNm est
dépendante de l’ATP
Hélicase
Enzyme fournie capable d’hydrolyser l’ATP en ADP
L’exportation des ARN ribosomaux et ARN de transfert implique des
exportines et des Ran-GTP/Ran-GDP donc énergie sous forme GTP
Le nucléole
Structure interne du noyau granuleuse non délimitée par une membrane.
À quel moment apparait le nucléole ?
Pendant l’interphase G1-S-G2 du cycle cellulaire
L’interphase correspond à une étape
de croissance, de synthèse d’ARN et de protéines, de synthèse d’ADN au cours de la phase S. La cellule se prépare à la division cellulaire.
La taille de la nucléole est variable selon 2 choses
L’activité de synthèse protéique et le cycle cellulaire
Le nucléole est le site de
certains ARN ribosomaux (ARNr)
Aspect du nucléole au début de la phase G1
Présence de plusieurs petits nucléoles avec une activité de transcription relativement faible
Aspect du nucléole à la fin de la phase G2
Présence d’un gros nucléole unique, très noir et hétérogène, avec une forte activité de transcription
Contenu génique dans les boucles chromosomiques
les gènes ribosomaux 45S
Quels sont les chromosomes pour le gène 45S ?
13, 14, 15, 21 et 22
Le gène 45S code les ARNr
28S, 18S et 5,8S
Le gène 45S est transcrit par
l’ARN polymérase I dans le nucléole
Le gène 5S
Code l’ARNr 5S et est transcrit par l’ARN polymérise III en dehors du nucléole
Formation des ribosomes
Dans le noyau et le cytosol
Chromatine =
Association d’ADN + protéines
Que va donner la chromatine dans le noyau en mitose ?
Le chromosome
Structure d’un chromosome
🕵🏾♀️ : 🧬
2 chromatides, le centromère et les télomères
Dans le nucléoplasme, chaque chromosome interphasique occupe un volume
défini
En interphase, il y a la fibre de chromatine compactée de 300 nm puis
fibre de 30 nm et fibre décomdensée de 10 nm
Chez une fibre de 30 nm, que signifie euchromatine et hétérochromatine ?
Euchromatine = chromatine claire Hétérochromatine = chromatine dense
Les histones sont une spécialité des
eucaryotes et des archéobactéries
Chez les eubactéries à quoi est associée l’ADN ?
Des histones-like
Le nucléosome
Unité de base de la fibre chromatinienne et association de l’ADN et des histones
ADN de liaison =
région d’ADN libre séparant 2 nucléosomes successifs
Organisation du nucléosome =
mise en évidence d’un octamère d’histones H2A, H2B, H3 et H4 autour duquel est enroulé un fragment d’ADN
Les histones sont de petites
protéines basiques
Rôle des histones H2A, H2B, H3 et H4
Rôle structural, intervient dans la formation et la stabilité de la fibre chromatinienne de 30 nm
Que permet la compaction de la fibre chromatinienne pour la faire tenir dans le noyau de la cellule ?
L’empaquetage de l’ADN
La dissociation des nucléosomes permet par exemple à l’ADN …
accessible à la réplication, à la réparation ou à la transcription dans des régions précises
À quoi correspondent les régions accessibles à toutes ces activités nucléaires (réplication, transcription etc) ?
À de l’euchromatine
Les complexes de remodelage de la fibre chromatinienne sont une
machinerie protéique qui utilise l’énergie sous forme d’ATP
Durant les modifications post-traductionnelles des histones, quel ajout de groupements chimiques et ou est ce qu’ils s’effectuent ?
Acétylation, méthylation et phosphorylation qui s’effectuent à leur extrémité N-terminale
Par quel enzyme l’acétylation des histones est possible et que permet-il ?
Par l’enzyme HAT et permet la décompaction de l’ADN favorable à la transcription
Qu’entraine la déacétylation par les HDAT ?
La compaction de l’ADN
Les chromosomes polyténiques
Succession de régions sombres condensées, et de régions claires décondensées
