La chromatine est la substance utilisée pour créer des chromosomes. Dans un peu plus de détails, la chromatine est composée d'ADN, d'ARN et de diverses molécules protéiques. Celui-ci est situé dans le noyau de chaque cellule qui compose l'être humain. Cette substance représente environ deux mètres de molécule d'ADN, sous forme hypercompacte. Pour sa part, le noyau d'une cellule a une longueur approximative de 5 à 7 micromètres.
Qu'est-ce que la chromatine
Table des matières
En termes de définition de la biologie de la chromatine, il fait référence à la manière dont l'ADN est présenté dans le noyau cellulaire. C'est la substance de base des chromosomes eucaryotes, et appartient à l'union de l'ADN, de l'ARN et des protéines qui se trouvent dans le noyau interphase des cellules eucaryotes et qui constitue le génome de ces cellules, dont la fonction est de façonner le chromosome afin qu'il soit s'intégrer dans le noyau de la cellule. Les protéines sont de deux types: les histones et les protéines non histones.
Histoire de la chromatine
Cette substance a été découverte en 1880 grâce à Walther Flemming, un scientifique qui lui a donné ce nom, en raison de son penchant pour les colorants. Cependant, les histoires de Flemming ont été découvertes quatre ans plus tard, par le chercheur Albrecht Kossel. En ce qui concerne les progrès qui ont été réalisés dans la détermination de la structure de la chromatine ont été très rares, il a fallu attendre les années 1970, lorsque les premières observations de fibres de chromatine ont pu être faites grâce à la microscopie électronique déjà établie, qui qui a révélé l'existence du nucléosome, ce dernier étant l'unité de base de la chromatine, dont la structure a été plus explicitement détaillée au moyen de la cristallographie aux rayons X en 1997.
Types de chromatine
Il est classé en deux types: l' euchromatine et l'hétérochromatine. Les unités de base qui composent la chromatine sont les nucléosomes, qui sont constitués d'environ 146 paires de bases de longueur, qui sont à leur tour associés à un complexe spécifique de huit histones nucléosomiques. Les types sont détaillés ci-dessous:
Hétérochromatine
- C'est l'expression la plus compacte de cette substance, elle n'altère pas son niveau de compactage tout au long du cycle cellulaire.
- Il se compose de séquences d'ADN hautement répétitives et inactives qui ne se répliquent pas et forment le centromère du chromosome.
- Sa fonction est de protéger l'intégrité chromosomique en raison de son emballage dense et régulier avec des gènes.
Il peut être identifié avec un microscope optique de couleur sombre en raison de sa densité. L'hétérochromatine est divisée en deux groupes:
Constitutif
Il apparaît fortement condensé par des séquences répétitives dans tous les types de cellules et ne peut pas être transcrit car il ne contient pas d'informations génétiques. Ce sont les centromères et les télomères de tous les chromosomes qui n'expriment pas leur ADN.
Optionnel
Il est différent selon les types de cellules, il ne se condense que dans certaines cellules ou périodes spécifiques de développement cellulaire, comme le corpuscule de Barr, qui se forme parce que l'hétérochromatine facultative a des régions actives qui peuvent être transcrites dans certaines circonstances et caractéristiques. Il comprend également l'ADN satellite.
Euchromatine
- L'euchromatine est la partie qui reste dans un état moins condensé que l'hétérochromatine et qui est distribuée dans tout le noyau au cours du cycle cellulaire.
- Il représente la forme active de la chromatine dans laquelle le matériel génétique est transcrit. Son état moins condensé et sa capacité à changer dynamiquement rendent la transcription possible.
- Tout cela n'est pas transcrit, mais le reste est généralement converti en hétérochromatine pour compacter et protéger l'information génétique.
- Sa structure est similaire à un collier de perles, où chaque perle représente un nucléosome composé de huit protéines appelées histones, autour d'elles se trouvent des paires d'ADN.
- Contrairement à l'hétérochromatine, le compactage de l'euchromatine est suffisamment faible pour permettre l'accès au matériel génétique.
- Dans les tests de laboratoire, cela peut être identifié avec un microscope optique, car sa structure est plus séparée et il est imprégné d'une couleur claire.
- Dans les cellules procaryotes, c'est la seule forme de chromatine présente, cela peut être dû au fait que la structure de l'hétérochromatine a évolué des années plus tard.
Rôle et importance de la chromatine
Sa fonction est de fournir les informations génétiques nécessaires aux organites cellulaires pour effectuer la transcription et la synthèse des protéines. Ils transmettent et préservent également les informations génétiques contenues dans l'ADN, dupliquant l'ADN dans la reproduction cellulaire.
De plus, cette substance est également présente dans le monde animal. Par exemple, dans la chromatine cellulaire animale, la chromatine sexuelle se forme comme une masse condensée de chromatine dans le noyau d'interface, qui représente un chromosome X inactivé qui dépasse le numéro un dans le noyau des mammifères. Ceci est également connu sous le nom de corpuscule de Barr.
Cela joue un rôle régulateur fondamental dans l'expression des gènes. Les différents états de compactage peuvent être associés (mais pas sans ambiguïté) au degré de transcription présenté par les gènes trouvés dans ces zones. La chromatine est fortement répressive pour la transcription, car l' association de l'ADN avec différentes protéines complique le traitement de différentes ARN polymérases. Par conséquent, il existe une variété de machines de remodelage de la chromatine et de modification des histones.
Actuellement, il existe ce que l'on appelle un « code d'histone ». Les différentes histones peuvent subir des modifications post-traductionnelles, telles que méthylation, acétylation, phosphorylation, généralement administrées au niveau des résidus lysine ou arginine. L'acétylation est associée à l'activation de la transcription, car lorsqu'une lysine est acétylée, la charge positive globale de l'histone diminue, elle a donc une affinité plus faible pour l'ADN (qui est chargé négativement).
Par conséquent, l'ADN est moins lié, permettant ainsi l'accès par la machinerie transcriptionnelle. En revanche, la méthylation est associée à une répression transcriptionnelle et à une liaison ADN-histone plus forte (bien que ce ne soit pas toujours vrai). Par exemple, chez la levure S. pombe, la méthylation au résidu lysine 9 de l'histone 3 est associée à la répression de la transcription dans l'hétérochromatine, tandis que la méthylation au résidu lysine 4 favorise l'expression génique.
Les enzymes qui remplissent les fonctions de modifications d'histones sont les histones acétylases et désacétylases, et les histone méthylases et déméthylases, qui forment différentes familles dont les membres sont responsables de la modification d'un résidu particulier dans la longue queue des histones.
En plus des modifications d'histones, il existe également des machines de remodelage de la chromatine, telles que SAGA, qui se chargent de repositionner les nucléosomes, soit en les déplaçant, en les faisant tourner ou même en les désarmant partiellement, en supprimant certaines des histones constitutives des nucléosomes puis en les renvoyant. En général, les machines de remodelage de la chromatine sont essentielles pour le processus de transcription chez les eucaryotes, car elles permettent l'accès et la processivité des polymérases.
Une autre façon de marquer la chromatine comme "inactive" peut se produire au niveau de la méthylation de l'ADN, dans les cytosines appartenant aux dinucléotides CpG. En général, la méthylation de l'ADN et de la chromatine sont des processus synergiques, car, par exemple, lorsque l'ADN est méthylé, il existe des enzymes de méthylation des histones qui peuvent reconnaître les cytosines méthylées et les histones méthylées. De même, les enzymes qui méthylent l'ADN peuvent reconnaître les histones méthylées et donc continuer la méthylation au niveau de l'ADN.
Foire aux questions sur la chromatine
Quelles sont les caractéristiques de la chromatine?
Il se caractérise par le fait qu'il contient presque deux fois plus de protéines que le matériel génétique. Les protéines les plus importantes de ce complexe sont les histones, qui sont de petites protéines chargées positivement qui se lient à l'ADN par des interactions électrostatiques. En outre, la chromatine a plus d'un millier de protéines histones différentes. L'unité fondamentale de la chromatine est le nucléosome, qui consiste en l'union d'histones et d'ADN.Comment la chromatine est-elle constituée?
Il est composé d'une combinaison de protéines appelées histones, qui sont des protéines basiques formées d'arginine et de lysine, avec de l'ADN et de l'ARN, dont la fonction est de façonner le chromosome afin qu'il soit intégré dans le noyau cellulaire.Quelle est la structure de la chromatine?
L'ultrastructure de la chromatine est basée sur: des histones, formant des nucléosomes (huit protéines histones + une fibre d'ADN de 200 paires de bases). Chaque nucléosome s'associe à un type différent d'histone, H1 et une chromatine condensée est formée.Quelle est la différence entre la chromatine et le chromosome?
Quant à la chromatine, elle est la substance fondamentale du noyau cellulaire, et sa constitution chimique est simplement constituée de brins d'ADN à différents degrés de condensation.D'un autre côté, les chromosomes sont des structures au sein de la cellule qui contiennent des informations génétiques et chaque chromosome est composé d'une molécule d'ADN, associée à l'ARN et aux protéines.
