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Nom original: file.pdfTitre: Microsoft PowerPoint - Noyau.pptAuteur: frederic

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NOYAU

UN SEUL NOYAU PAR CELLULE - 20 % À 25 % DU VOLUME CELLULAIRE
ENVELOPPE NUCLÉ
NUCLÉAIRE - NUCLÉ
NUCLÉOSQUELETTE DYNAMIQUE (MATRICE NUCLÉ
NUCLÉAIRE)
CHROMATINE - NUCLÉ
NUCLÉOLE(S)

MATRICE NUCLÉAIRE
NUCLÉOSQUELETTE DYNAMIQUE

ORGANISATION TRÈS PRÉCISE DE L’ESPACE
NUCLÉAIRE VARIABLE DANS LE TEMPS

ENVELOPPE NUCLÉAIRE
RETICULUM
ENDOPLASMIQUE
GRANULAIRE (R.E.G.)
RIBOSOMES

CITERNE
PÉRINUCLÉAIRE
ENVELOPPE
NUCLÉAIRE
MEMBRANE
EXTERNE
MEMBRANE
INTERNE
LAMINA

COMPLEXE DE PORE

(ANNULUS: STRUCTURE CYLINDRIQUE
A SYMETRIE OCTOGONALE)

NOYAU
NOYAU INTERPHASIQUE
INTERPHASIQUE
ULTRASTRUCTURES
MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION

ENVELOPPE NUCLÉAIRE
•MEMBRANE EXTERNE
EN COUPE: STRUCTURE TRILAMINAIRE - ÉPAISSEUR 6 nm à 8 nm
RÉPLIQUE: STRUCTURE PARTICULAIRE
RIBOSOMES (DIAMÈTRE 300 A)
ASSOCIÉS À LA FACE HYALOPLASMIQUE

•MEMBRANE INTERNE
EN COUPE: STRUCTURE TRILAMINAIRE - ÉPAISSEUR 6 nm à 8 nm
RÉPLIQUE: STRUCTURE PARTICULAIRE
LAMINA: 15 à 50 nm D’ÉPAISSEUR (NUCLÉOSQUELETTE)
ASSOCIÉE À LA FACE NUCLÉOPLASMIQUE

•CITERNE PÉRINUCLÉAIRE
ÉPAISSEUR 20 nm à 50 nm

•PORES NUCLÉAIRES
DIAMÈTRE 50 nm à 70 nm
3000 À 4000 PORES PAR NOYAU (5-30 % DE LA SURFACE)
COMPLEXES DE PORES (NUCLÉOSQUELETTE)

ENVELOPPE NUCLÉAIRE

POLYSOME

RIBOSOME
MEMBRANE EXTERNE
CITERNE PÉRINUCLÉAIRE
MEMBRANE INTERNE

LAMINA

ENVELOPPE NUCLÉAIRE

NOYAU

ENVELOPPE NUCLÉ
NUCLÉAIRE

RETICULUM
ENDOPLASMIQUE
MEMBRANE
EXTERNE
MEMBRANE
INTERNE

COMPLEXES DE PORE

ENVELOPPE NUCLÉAIRE
RÉPLIQUE - MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION

PORES
ENVELOPPE
NUCLÉ
NUCLÉAIRE
MEMBRANE EXTERNE

CHROMATINE
MICROSCOPIE PHOTONIQUE

CHROMATINE FORTEMENT COLORÉE
CHROMATINE PÉRIPHÉRIQUE
CHROMATINE ASSOCIÉE AU NUCLÉOLE
FORTE COLORATION CONSTITUTIVE
HÉTÉROCHROMATINE

CHROMATINE FORTEMENT COLORÉE
CHROMATINE SEXUELLE - CORPS DE BARR
CHROMOCENTRES
FORTE COLORATION FACULTATIVE
HETEROCHOMATINE

CHROMATINE FAIBLEMENT COLORÉE
CHROMATINE DIFFUSE
EUCHROMATINE
FAIBLE COLORATION

NOYAU - CHROMATINE
MICROSCOPIE PHOTONIQUE
CHROMATINE
FORTEMENT COLORÉE
HÉTÉROCHROMATINE
AMAS DE CHROMATINE
CHROMOCENTRE
CORPS DE BARR
CHROMATINE
SEXUELLE

CHROMATINE
PÉRIPHÉ
RIPHÉRIQUE
CHROMATINE
ASSOCIÉ
ASSOCIÉE AU
NUCLÉ
NUCLÉOLE

CHROMATINE
FAIBLEMENT
COLORÉE
EUCHROMATINE

MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE
À TRANSMISSION

EUCHROMATINE
CHROMATINE DIFFUSE

RETICULUM
ENDOPLASMIQUE
RUGUEUX

HÉTÉROCHROMATINE
CONSTITUTIVE
CHROMATINE DENSE ASSOCIÉ
ASSOCIÉE
AU NUCLÉ
NUCLÉOLE
CHROMATINE DENSE
PÉRIPHÉ
RIPHÉRIQUE

NUCLÉOLE

HÉTÉROCHROMATINE
FACULTATIVE
CHROMATINE
TRABÉ
TRABÉCULAIRE

CHROMATINE
NUCLÉOLE - ENVELOPPE NUCLÉAIRE
NUCLÉ
NUCLÉOLE
Nc
Tb
Pr
CHROMATINE

PORE
PORE

CHROMATINE PÉRIPHÉRIQUE
ENVELOPPE NUCLÉAIRE - PORES
CHROMATINE
PÉRIPHÉ
RIPHÉRIQUE
NOYAU

HYALOPLASME

PORE

ENVELOPPE
NUCLÉ
NUCLÉAIRE

EUCHROMATINE

CHROMATINE DEMEURANT FAIBLEMENT CONDENSÉE
PENDANT TOUTE LA DURÉE DE L’INTERPHASE

HÉTÉROCHROMATINE

CHROMATINE DEMEURANT CONDENSÉE
PENDANT TOUTE LA DURÉE DU CYCLE CELLULAIRE

HÉTÉROCHROMATINE CONSTITUTIVE
DEMEURE CONDENSÉE
PENDANT TOUTE LA DURÉE
DU CYCLE CELLULAIRE
DANS TOUS LES TYPES CELLULAIRES

HÉTÉROCHROMATINE FACULTATIVE

APPARAÎT CONDENSÉE AU MOMENT DE L’OBSERVATION
POSITION PEUT ÊTRE VARIABLE
AU COURS DE L’INTERPHASE
ET SUIVANT LE TYPE CELLULAIRE CONSIDÉRÉ

CHROMATINE
MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE
FIBRES CHROMATINIENNES

HÉTÉROCHROMATINE

CHROMATINE DENSE CONSTITUTIVE
CHROMATINE PÉRIPHÉRIQUE
CHROMATINE ASSOCIÉE AU NUCLÉOLE

FIBRES DE TYPE B - DIAMÈTRE 30 nm
CHROMATINE DENSE FACULTATIVE
CHROMATINE TRABÉCULAIRE

FIBRES DE TYPE B - DIAMÈTRE 30 nm
EUCHROMATINE

CHROMATINE DISPERSÉE (DIFFUSE)

FIBRES DE TYPE A - DIAMÈTRE 10 nm

FIBRES CHROMATINIENNES
HÉTÉROCHROMATINE
FIBRES ÉPAISSES - TYPE B – 30 nm

EUCHROMATINE

FIBRES GRÊLES - TYPE A – 10 nm

PASSAGE POSSIBLE D’UN TYPE À L’AUTRE
TYPE A
TYPE B

CHROMATINE
LES FIBRES CHROMATINIENNES
SE DISTRIBUENT DANS L’ESPACE NUCLÉAIRE
SUIVANT UNE CONFIGURATION PARTICULIÈRE

LES EXTRÉMITÉS DES FIBRES CHROMATINIENNES
TÉLOMÈRES
SONT RASSEMBLÉES À UN PÔLE DU NOYAU
ET ANCRÉES DANS LA LAMINA SOUS L’ENVELOPPE NUCLÉAIRE
ELLES FORMENT UNE PARTIE DE LA CHROMATINE PÉRIPHÉRIQUE
(CHROMATINE DENSE CONSTITUTIVE - HÉTÉROCHROMATINE)

DES ZONES « CENTRALES » DES FIBRES CHROMATINIENNES
CENTROMÈRES
SONT RASSEMBLÉES AU PÔLE OPPOSÉ DU NOYAU
ET ASSOCIÉES À LA LAMINA SOUS L’ENVELOPPE NUCLÉAIRE
ELLES FORMENT UNE PARTIE DE LA CHROMATINE PÉRIPHÉRIQUE
ET LA CHROMATINE ASSOCIÉE AU NUCLÉOLE
(CHROMATINE DENSE CONSTITUTIVE - HÉTÉROCHROMATINE)

FIBRILLES PÉRICHROMATINIENNES
À FORT GROSSISSEMENT
DANS DES CONDITIONS D’OBSERVATION FAVORABLES
ON MET EN ÉVIDENCE
EN BORDURE DES FIBRES CHROMATINIENNES DE TYPE A
DES FIBRILLES PÉRICHROMATINIENNES D’UN DIAMÈTRE DE 2,5 À 5 nm
GRANULES PÉRICHROMATINIENS
À FORT GROSSISSEMENT
DANS DES CONDITIONS D’OBSERVATION FAVORABLES
ON MET EN ÉVIDENCE UNE POPULATION DE GRANULES
D’UN DIAMÈTRE DE 15 A 30 nm
DISPERSÉS DANS L’ENSEMBLE DU RÉSEAU DE CHROMATINE
CES GRANULES SONT PARTICULIÈREMENT ABONDANTS
À LA PÉRIPHÉRIE DU NOYAU À PROXIMITÉ DES COMPLEXES DE PORES
NOYAU

COMPLEXE
DE PORE
CYTOPLASME

EXTRACTION DE LA CHROMATINE

DÉTERGENTS
CHOC
OSMOTIQUE

CELLULES ISOLÉ
ISOLÉES

LYSE MEMBRANAIRE - ÉCLATEMENT DES
NOYAUX

DÉPÔT SUR PORTE OBJET

MODIFICATION DE LA
FORCE IONIQUE

OMBRAGE MÉ
MÉTALLIQUE

DÉPÔT SUR PORTE OBJET

OBSERVATION (M.E.T.)

OMBRAGE MÉ
MÉTALLIQUE
OBSERVATION (M.E.T.)

FIBRES B

FIBRES A
FIBRES B

FIBRES A
LIBÉ
LIBÉRATION DE LA CHROMATINE

NUCLÉOSOMES

CHROMATINE MODIFICATION DE LA
FORCE IONIQUE

CHROMATINE NATIVE

FIBRE A

Lien internuclé
internucléosomique:
osomique:
20 nm de long

FIBRE B

NUCLÉ
NUCLÉOSOMES

NUCLÉOLE
MICROSCOPIE PHOTONIQUE

CELLULE POSTPOST-MITOTIQUE
(4 à 7 petits nuclé
nucléoles)

DÉBUT DE PHASE G1

CHROMATINE ASSOCIÉE
AU NUCLÉOLE

FIN DE PHASE G1

PARS AMORPHA
NUCLÉOLONÉMA

NUCLÉOLE

NUCLÉOLE
MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE

NUCLÉOLE
NUCLÉ
NUCLÉOLONÉ
OLONÉMA
CHROMATINE
ASSOCIÉ
ASSOCIÉE

CENTRE FIBRILLAIRE

NUCLÉOLONÉMA COMPOSANT FIBRILLAIRE DENSE
COMPOSANT GRANULAIRE

NUCLEOLONEMA
En position la plus interne, le centre fibrillaire,
fibrillaire
faiblement électron dense, correspond à de
l’euchromatine formée de fibres peu
nombreuses et de faible diamètre (10 nm)
Le composant fibrillaire dense,
dense entoure le
centre fibrillaire. Il est composé de
nombreuses fibrilles épaisses de 4 à 8 nm et
longues de 20 à 40 nm
Le composant granulaire,
granulaire périphérique, est
formé par de très nombreux granules
électron denses de 15 à 20 nm de diamètre

NUCLÉOLE

MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE
• CHROMATINE ASSOCIEE
• CENTRE FIBRILLAIRE
• COMPOSANT FIBRILLAIRE
DENSE
• COMPOSANT GRANULAIRE

CONSTITUTION CHIMIQUE
OBSERVATION - MICROSCOPIE PHOTONIQUE
LES COLORANTS BASIQUES

HÉMATOXILINE - BLEU DE TOLUIDINE

ONT UNE AFFINITÉ POUR LES MOLÉCULES CHARGÉES
NÉGATIVEMENT

PROTÉINES ACIDES
ACIDES NUCLÉIQUES
PRÉSENTES DANS LE NOYAU
DES RÉACTIONS CHIMIQUES SPÉCIFIQUES
(MÉ
(MÉTHODE DE FEULGEN)

METTENT EN ÉVIDENCE LA PRÉSENCE D’ADN DANS LE NOYAU
DES TECHNIQUES ASSOCIANT COLORATIONS SPÉ
SPÉCIFIQUES
ET ACTION D’
D’ENZYMES DE DÉ
DÉGRADATION (PROTÉ
(PROTÉASES - DNASES - RNASES)
MONTRENT QUE:

L’ADN NE SE TROUVE QUE DANS LE NOYAU
L’ARN EST PRÉSENT DANS LE NOYAU
(ABONDANT DANS LE NUCLÉ
NUCLÉOLE)

ET DANS LE CYTOPLASME
LES PROTÉINES SONT PRÉSENTES
DANS LE NOYAU ET DANS LE CYTOPLASME

CONSTITUTION CHIMIQUE
OBSERVATION - MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION

MÉTHODES
DIGESTIONS ENZYMATIQUES (PROTÉASES - DNASES - RNASES)
AUTORADIOGRAPHIE - IMMUNOCYTOCHIMIE

LES FIBRILLES PÉRICHROMATINIENNES
ET LES FIBRILLES DU COMPOSANT FIBRILLAIRE DENSE DU
NUCLÉOLE SONT DÉTRUITES PAR L’ACTION DES RNASES

ARN
LES GRANULES PÉRICHROMATINIENS
ET LES GRANULES DU COMPOSANT GRANULAIRE DU NUCLÉOLE
SONT DÉTRUITS PAR DES TRAITEMENTS COMBINÉS
PROTÉASES / RNASES

RIBONUCLÉOPROTÉINES
MATRICE NUCLÉAIRE
L’ACTION DES Dnases Rnases PROTÉASES (DESTRUCTION DES PROTÉ
PROTÉINES
SOLUBLES)

LAISSE EN PLACE DES STRUCTURES FIBROGRANULAIRES

PROTÉINES FIBREUSES + RIBONUCLÉOPROTÉINES

CONSTITUTION CHIMIQUE
FRACTIONNEMENT CELLULAIRE

OBJECTIF
DÉFINIR LA CONSTITUTION CHIMIQUE
•GLOBALE DU NOYAU
•DE CHACUN DES CONSTITUANTS STRUCTURAUX DU NOYAU

PRINCIPE
CASSER LA MEMBRANE PLASMIQUE
FRACTIONNER LA CELLULE
RECUEILLIR UNE FRACTION PURE DE NOYAUX INTACTS
FAIRE UNE ANALYSE CHIMIQUE
•GLOBALE
•DE DÉTAIL

MÉTHODES
BROYAGE MÉCANIQUE
CENTRIFUGATION DIFFÉRENTIELLE - CENTRIFUGATION DE ZONE
ANALYSE CHIMIQUE

FILTRATION

2° C
ÉCHANTILLON
SACCHAROSE 0,25 M

HOMOGÉNÉISATION

HOMOGÉNAT

CENTRIFUGATION
10 min - 1000 g

DÉPÔT DU CULOT

5%
SURNAGEANT

DÉBRIS DIVERS

CULOT
(NOYAUX)

20 %
PRÉLÈVEMENT
DU CULOT

FRACTION NOYAUX
PURE

SOLUTION DE SACCHAROSE CENTRIFUGATION ZONALE
GRADIENT DE CONCENTRATION

30 min - 100 000 g

VÉRIFICATION
PRÉLÈVEMENT D’UN ÉCHANTILLON DE LA FRACTION ISOLÉE
PRÉPARATION EN VUE DE L’EXAMEN
EN MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION
OBSERVATION

ON VÉRIFIE QUE L’ÉCHANTILLON EST

PUR

(IL NE CONTIENT QUE DES NOYAUX ISOLÉ
ISOLÉS)

ET QUE LES NOYAUX SONT

INTACTS

RUPTURE DE
L’ENVELOPPE NUCLÉAIRE

FRACTION PURE DE
NOYAUX INTACTS

FRACTION
MEMBRANES

ANALYSE CHIMIQUE

FRACTION
CHROMATINE

FRACTION
NUCLÉ
NUCLÉOLES

NUCLÉ
NUCLÉOPLASME

MATRICE NUCLÉ
NUCLÉAIRE

NOYAU
CONSTITUTION CHIMIQUE GLOBALE
ACIDES NUCLÉIQUES
PROTÉINES

LIPIDES
SELS MINÉRAUX (Mg++ , Ca++)
EAU
PROPORTIONS RELATIVES ACIDES NUCLÉIQUES /
PROTÉINES

ACIDES NUCLÉIQUES 25%
•ADN 20%
•ARNs 5%

PROTÉINES 75%

PROTÉINES BASIQUES (HISTONES) 20%
PROTÉINES NON HISTONES (acides - hétérogènes) 55%

NOYAU

CONSTITUTION CHIMIQUE DES DIVERS ÉLÉMENTS STRUCTURAUX

•ENVELOPPE NUCLÉAIRE
LIPIDES 45% - PROTÉINES 55%

•CHROMATINE

ADN 35% - ARN 3% à 5%
HISTONES 35% - PROTÉINES NON HISTONES (P.N.H.) 25%
IL EST DIFFICILE DE DISSOCIER L’ADN DES HISTONES

•NUCLÉOLE
ARN 5% à 15% (ESSENTIELLEMENT ARN RIBOSOMAL)
ADN (CHROMATINE ASSOCIÉE)
PROTÉINES 70%
IL EST DIFFICILE DE DISSOCIER L’ARN DES PROTÉINES

•NUCLÉOPLASME - MATRICE NUCLÉAIRE

PROTÉINES (PROTÉINES FIBREUSES - ENZYMES)
ARN (GRANDS ARN - PETITS ARN SOLUBLES - COMPLEXES RNP)
NUCLÉOTIDES, Ca++, Mg++

HISTONES
HISTONES DE LIAISON

•HISTONES DE TYPE H1
AU MOINS 6 OU 7 TYPES DISTINCTS

COOH
NH2

(22 500 Da - 220 ACIDES AMINÉ
AMINÉS)
DOMAINE CC-TERMINAL ALLONGÉ
ALLONGÉ ET FLEXIBLE

HISTONES
NUCLÉOSOMIQUES
•HISTONES H2A ET H2B

(VARIABLES - ENVIRON 13800 Da)

•HISTONES DE TYPE H3

(15324 Da - 135 ACIDES AMINÉ
AMINÉS)

•HISTONES DE TYPE H4

NH2
COOH

Modification des propriétés
du domaine amino-terminal
des histones par acétylation
des lysines: abolition de la
charge positive de cet aa

(11280 Da - 102 ACIDES AMINÉ
AMINÉS)
LE DOMAINE GLOBULAIRE CENTRAL DES HISTONES EST HYDROPHOBE
LES DOMAINES NN- ET CC- TERMINAUX SONT HYDROPHILES ET RÉ
RÉACTIFS

DANS UNE CELLULE EN PHASE G1
60 MILLIONS DE MOLÉCULES
DE CHACUN DES TYPES D’HISTONES NUCLÉOSOMIQUES

IL EXISTE AUSSI DES PROTEINES NON HISTONES

PNH
Très diversifiées.
•PROTEINES FIBREUSES
•PROTEINES HMG (High Mobility Group).
Polaires
PM: 12000 à 30000 Da.
1 million de molécules par noyau.

ORGANISATION D’UN OCTAMÈRE
D’HISTONES NUCLÉOSOMIQUES

7 nm

UN TÉTRAMÈRE (2 x H3)+(2 x H4)
AUQUEL S’ASSOCIENT
DEUX HÉTÉRODIMÈRES (H2A + H2B)
EN THÉORIE L’OCTAMÈRE LIBRE SE PRÉSENTE COMME UN CYLINDRE
DE 7 nm DE DIAMÈTRE ET DE 5,5 nm DE HAUT (100 kDa)

CHROMATOSOME
10 nm
11 nm

ADN
1,8 TOUR
DE SPIRE

H2B

H2A
H4
H3
H3

80 pbs
PAR TOUR
DE SPIRE

H2A

H1

2 nm
H2B

NUCLÉ
NUCLÉOSOME
(ou CŒ
CŒUR NUCLEOSOMIQUE)
OCTAMÈRE D’HISTONES
ADN (146 PAIRES DE BASES)

HISTONE H1
ADN
(2 x 10 PAIRES
DE BASES)

UN OCTAMÈRE D’HISTONES NUCLÉOSOMIQUES (2 x H2A) + (2 x H2B) + (2 x H3) + (2 x H4)
166 PAIRES DE BASES D’UNE MOLÉCULE D’ADN (146 PB + 10 PB + 10 PB)
UNE MOLÉCULE D’HISTONE DE LIAISON H1
LIAISON ETROITE ENTRE H3 ET LE PETIT SILLON DE LA MOLECULE D’ADN

INTERACTIONS ENTRE HISTONES H1
LES INTERACTIONS
ENTRE LES
HISTONES H1
SUCCESSIVES
S’ÉTABLISSENT EN
PARTICULIER PAR
L’INTERMÉDIAIRE
DU DOMAINE
C-TERMINAL FLEXIBLE
ET RÉACTIF

PROTÉINE NON HISTONE
LIEN D’ADN
INTERNUCLÉOSOMIQUE
(- 80 PAIRES DE BASES – 20 nm)

ELLES DÉTERMINENT
UNE CONDENSATION
DE L’ENCHAÎNEMENT
DES CHROMATOSOMES
RELIÉS ENTRE EUX
PAR
LES HISTONES H1
CE QUI CORRESPOND AUX
FIBRES
CHROMATINIENNES DE
TYPE A (10 nm)

SITE DE RÉGULATION (?)
(FIBRE DE 2-5 nm
DIAMETRE)

EMPILEMENT EN COLONNE
(FIBRE DE TYPE A)

NIVEAU SUPÉRIEUR DE CONDENSATION
•LES INTERACTIONS ENTRE
LES HISTONES H1
PROVOQUENT
UNE CONDENSATION
D’ORDRE SUPÉRIEUR
AU SIMPLE EMPILEMENT
DES CHROMATOSOMES

30 nm

30 nm

•LA COLONNE SUBIT UN
ENROULEMENT EN
TORSADE DANS LAQUELLE
LES CHROMATOSOMES
S’ASSEMBLENT PAR
GROUPES DE SIX
POUR FORMER UNE
STRUCTURE EN
SOLÉNOÏDE OU EN
« SUPER-BOULE »
CE QUI CORRESPOND
AUX FIBRES CHROMATINIENNES
DE TYPE B (30 nm)
SOLÉNOÏDE

SUPER-BOULE

RELAXATION
DÉPHOSPHORYLATION
DES HISTONES H1
ACÉ
ACÉTYLATION DES HISTONES H3 ET
H4 PAR DES HISTONEHISTONE-ACETYLACETYLTRANSFERASE (HAT)
INTERACTIONS HISTONES / PNH

CONDENSATION
PHOSPHORYLATION DES HISTONES H1
DESACETYLATION DES HISTONES H3 ET
H4 PAR DES HISTONEHISTONE-DEACETYLASES
(HDAC)
METHYLATION DE L’
L’HISTONES H3 PAR
UNE HISTONEHISTONE-METHYL TRANSFERASE
(HMT) SITE DE FIXATION POUR:
HP1 (HETROCHOMATIN PROTEIN 1)
DNTM (ADN METHYLMETHYL-TRANSFERASE)
MÉTHYLATION DE L’
L’ADN
INTERACTIONS HISTONES / PNH
ADN/ARN /PROTÉ
PROTÉINES

CHROMATIDES ET CHROMOSOMES ESPÈCE
HUMAINE
DANS LE NOYAU DE LA CELLULE LE SUPPORT DU GÉNOME EST CONSTITUÉ
PAR 23

TYPES DIFFÉRENTS DE MOLÉCULES D’ADN

LES CELLULES DIPLOÏDES DE L’ESPÈCE HUMAINE
POSSÈDENT

DEUX EXEMPLAIRES HOMOLOGUES
DE CHAQUE TYPE DE MOLÉCULE D’ADN NUCLÉAIRE

1 FIBRE CHROMATINIENNE
QU’ON PEUT AUSSI APPELER

1 CHROMATIDE
EST FORMÉE PAR

1 MOLÉCULE D’ADN
+ HISTONES
+ PROTÉINES NON HISTONES

1 FIBRE CHROMATINIENNE
= 1 CHROMATIDE
= 1CHROMOSOME MONOCHROMATIDIEN
DANS LE NOYAU D’UNE CELLULE DIPLOÏDE HUMAINE EN PHASE G1
ON TROUVE:

2 x 23 MOLÉCULES D’ADN
2 x 23 FIBRES CHROMATINIENNES
2 x 23 CHROMATIDES
2 x 23 CHROMOSOMES MONOCHROMATIDIENS
DANS LE NOYAU D’UNE CELLULE DIPLOÏDE HUMAINE EN PHASE G1
ON TROUVE:

46 CHROMOSOMES MONOCHROMATIDIENS
FORMANT
23 GROUPES DE 2 CHROMOSOMES MONOCHROMATIDIENS
HOMOLOGUES
DANS LE NOYAU D’UNE CELLULE DIPLOÏDE HUMAINE EN PHASE G1 ON TROUVE:

ADN > 6 MILLIARDS DE PAIRES DE BASES (6 PICOGRAMMES)
HISTONES > 30 MILLIONS D’OCTAMÈRES
(EN MOYENNE 1 OCTAMÈRE TOUTES LES 200 PAIRES DE BASES)

DOMAINES CHROMATINIENS
TERRITOIRES CHROMOSOMIQUES
L’ORGANISATION DE LA CHROMATINE
DANS L’ESPACE NUCLÉAIRE
CORRESPOND À DES ACTIVITÉS FONCTIONNELLES DIFFÉRENTES
CHAQUE CHROMOSOME
COMPORTE DES
TERRITOIRES NON FONCTIONNELS
SEGMENTS G ET C PORTANT TRÈS PEU DE GÈNES
ET DES
TERRITOIRES FONCTIONNELS
SEGMENTS R PORTANT DE NOMBREUX GÈNES
LES TERRITOIRES NON FONCTIONNELS (SEGMENTS G ET C)
SE LOCALISENT DANS DES DOMAINES CHROMATINIENS
PÉRIPHÉRIQUES
(TÉLOMÈRES ET CENTROMÈRES)

LES TERRITOIRES FONCTIONNELS (SEGMENTS R)
SE LOCALISENT DANS DES DOMAINES CHROMATINIENS CENTRAUX

EUCHROMATINE

CORRESPOND À DES DOMAINES CHROMATINIENS

LOCALISÉS DANS LA ZONE CENTRALE DU NOYAU
RICHES EN SÉQUENCES INFORMATIVES (GÈNES) ACTIVES
TERRITOIRES CHROMOSOMIQUES R

CHROMATINE DISPERSÉE (FIBRES A)

HÉTÉROCHROMATINE FACULTATIVE

CORRESPOND À DES DOMAINES CHROMATINIENS

LOCALISÉS DANS LA ZONE CENTRALE DU NOYAU
RICHES EN SÉQUENCES INFORMATIVES (GÈNES) INACTIVES
TERRITOIRES CHROMOSOMIQUES R

CHROMATINE DENSE (FIBRES B)

HÉTÉROCHROMATINE CONSTITUTIVE

CORRESPOND À DES DOMAINES CHROMATINIENS

LOCALISÉS DANS LA ZONE PÉRIPHÉRIQUE DU NOYAU
PAUVRES EN SÉQUENCES INFORMATIVES (PEU OU PAS DE GÈNES)
TERRITOIRES CHROMOSOMIQUES G (TÉLOMÈRES) ET C (CENTROMÈRES)

CHROMATINE DENSE (FIBRES B)

LA POSITION OCCUPÉE PAR LES CHROMOSOMES
DANS L’ESPACE NUCLÉAIRE N’EST PAS ALÉATOIRE
ELLE EST CONTRÔLÉE SUR LE PLAN FONCTIONNEL
PAR LE NUCLÉOSQUELETTE
(RELATION STRUCTURE / FONCTION)

TÉLOMÈRES
HOMOLOGUES

NOYAU DUNE
CELLULE
DIPLOÏDE EN
PHASE G1
UNE PAIRE DE
CHROMOSOMES
MONOCHROMATIDIENS
HOMOLOGUES

CENTROMÈRES
HOMOLOGUES

NUCLÉOSQUELETTE
ENZYMES
FONCTIONNELLES
LAMINA

TÉLOMÈRES
HOMOLOGUES

CHROMOSOME HUMAIN 18 (86 MILLIONS DE PAIRES DE BASES)
PAUVRE EN SÉQUENCES INFORMATIVES (GÈNES)
2 HOMOLOGUES DISTINCTS
POSITION PÉRIPHÉRIQUE
2 CHROMOSOMES 19
HOMOLOGUES

2 CHROMOSOMES 18
HOMOLOGUES

ZONES PÉ
PÉRIPHÉ
RIPHÉRIQUES
(G et C)
INACTIVES
DISCRÈ
DISCRÈTES
ZONES CENTRALES
(R)
ACTIVES ET
RAPPROCHÉ
RAPPROCHÉES

ZONES PÉ
PÉRIPHÉ
RIPHÉRIQUES
(G et C)
INACTIVES
TRÈ
TRÈS VISIBLES
ZONES CENTRALES
(R)
ACTIVES ET
RAPPROCHÉ
RAPPROCHÉES
DISCRÈ
DISCRÈTES

TRÈ
TRÈS VISIBLES

CHROMOSOME HUMAIN 19 (72 MILLIONS DE PAIRES DE BASES)
RICHE EN SÉQUENCES INFORMATIVES (1930 GÈNES)
2 HOMOLOGUES PROCHES L’UN DE L’AUTRE
POSITION CENTRALE

RÉPLICATION DE L’ADN

OBSERVATION
L’ADN EST LOCALISÉ EXCLUSIVEMENT
AU NIVEAU DE LA CHROMATINE DU NOYAU
(SAUF CAS PARTICULIER DE L’
L’ADN MITOCHONDRIAL)

HYPOTHÈSE
L’ADN EST RÉPLIQUÉ À L’INTÉRIEUR DU NOYAU
AU NIVEAU DE LA CHROMATINE

AUTORADIOGRAPHIE
•3H THYMIDINE

•CELLULES EN CULTURE
•MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION
CERTAINES CELLULES
(QUI ÉTAIENT EN PHASE S AU MOMENT DU PULSE)
SONT MARQUÉES AU NIVEAU DE LA CHROMATINE DU NOYAU

MISE EN ÉVIDENCE DE LA
RÉPLICATION DE L’ADN NUCLÉAIRE
DANS DES CELLULES EN PHASE S
FOYERS DE RÉPLICATION
DE L’ADN

1
1/ AUTORADIOGRAPHIE
MARQUAGE PAR LA THYMIDINE TRITIÉ
TRITIÉE
PRÉ
PRÉCURSEUR RADIOACTIF
DE LA SYNTHÈ
SYNTHÈSE DE L’
L’ADN

2/ IMMUNOFLUORESCENCE
MARQUAGE PAR BROMODÉ
BROMODÉSOXYURIDINE
ET ANTICORPS SPÉ
SPÉCIFIQUES
DES FOYERS DE RÉ
RÉPLICATION (200)
AU NIVEAU DESQUELS
DES COMPLEXES ENZYMATIQUES
(RÉ
(RÉPLISOMES)
SONT ACTIFS POUR LA SYNTHÈ
SYNTHÈSE DE L’
L’ADN

2

RÉPLICATION DE L’ADN
MODE SEMI-CONSERVATIF
LES DEUX BRINS DE LA MOLÉCULE SONT COMPLÉMENTAIRES
IL SE PRODUIT UNE RUPTURE DES LIAISONS HYDROGÈNE
ENTRE LES BASES CORRESPONDANTES
LES DEUX CHAÎNES SE DÉROULENT ET SE SÉPARENT
CHAQUE BRIN SERT DE MATRICE
POUR LA FORMATION À SON CONTACT
D’UN NOUVEAU BRIN COMPLÉMENTAIRE
À PARTIR DE L’UNIQUE MOLÉCULE BICATÉNAIRE INITIALE
IL SE FORME AINSI

DEUX MOLÉCULES BICATÉNAIRES NOUVELLES
COMPORTANT CHACUNE:

•UN BRIN ANCIEN
•UN BRIN NOUVEAU

RÉPLISOME
COMPLEXE DE RÉPLICATION

LA RÉPLICATION DE L’ADN EST CONTRÔLÉE PAR UN
COMPLEXE MULTIENZYMATIQUE
LE RÉPLISOME

ADN HÉLICASES
ADN TOPOISOMERASES
PROTÉINES DE DÉSTABILISATION
(SSB, SINGLE-STRAND BINDING PROTEIN)
ARN PRIMASES
ADN POLYMÉRASES
ADN LIGASES

RÉPLICATION DE L’ADN
•BREF MARQUAGE PAR LA 3H THYMIDINE EN PHASE S
•EXTRACTION DE L’ADN NUCLÉAIRE
•OBSERVATION EN MICROSCOPIE PHOTONIQUE

RÉPLICATION EN PLUSIEURS POINTS
(ORIGINES DE RÉPLICATION)
0

RÉPLICATION BIDIRECTIONNELLE

100 nuc / sec

DUPLICATION DES CHROMATIDES EN PHASE S
LA RÉPLICATION DE L’ADN NUCLÉAIRE
SE PRODUIT AU NIVEAU DES FIBRES CHROMATINIENNES DE TYPE A
(ADN+HISTONES=PNH)
LES FIBRES CHROMATINIENNES SONT ELLES-MÊMES DUPLIQUÉES
AU COURS DU PHÉNOMÈNE
(FORTE ACTIVITÉ DE SYNTHÈSE DES HISTONES EN PHASE S)
SYNTHESE AUGMENTEE D’UN FACTEUR 50 -> AUGMENTATION DU TAUX DE
TRANSCRIPTION ET STABILISATION DES ARNm HISTONES

CHAQUE CHROMATIDE ORIGINELLE EST DUPLIQUÉE
ET DONNE NAISSANCE À
DEUX CHROMATIDES SŒURS
FORMANT
UN CHROMOSOME BICHROMATIDIEN
LA STRUCTURE EN NUCLÉOSOMES DES FIBRES CHROMATINIENNES
N’EST PAS DURABLEMENT REMANIÉE
PENDANT LA RÉPLICATION DE L’ADN

DUPLICATION DES FIBRES CHROMATINIENNES

1 CHROMATIDE

2 CHROMATIDES

RÉPLICATION DE L’ADN

FOURCHE DE
RÉPLICATION

BULLE DE RÉPLICATION
(2 FOURCHES)

ORIGINE DE RÉPLICATION
(RÉPLICATION BIDIRECTIONNELLE)

PHASE S


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