UE 2 - 3

Noyau

Définir le noyau.

Compartiment cellulaire contenant l’ADN organisé en chromosomes ; lieu principal de la réplication de l’ADN et de la transcription en ARN.

Quelle est la taille du noyau ?

1–10 µm.

Définir la chromatine.

Complexe d’ADN, d’histones et de protéines non-histones, formant les chromosomes.

Qu’est-ce que l’hétérochromatine ?

Chromatine condensée, en périphérie du noyau, transcriptionnellement peu active.

Qu’est-ce que l’euchromatine ?

Chromatine décondensée, dispersée dans le nucléoplasme, transcription active.

Qu’est-ce que le nucléofilament ?

Chaîne de nucléosomes compactés, structure de base de la chromatine.

Quelles sont les structures de compaction de l’ADN ?

Collier de perles (~11 nm) → solénoïde (~30 nm).

Quels histones composent un nucléosome ?

H2A, H2B, H3, H4 (octamère) + H1 (stabilisation).

Dans quelle phase le chromosome est-il le plus condensé ?

En métaphase (mitose).

Qu’est-ce qu’un télomère ?

Extrémité d’un chromosome, avec une séquence caractéristique et répliquée spécifiquement.

Qu’est-ce qu’un centromère ?

Région « étranglée » d’un chromosome mitotique qui maintient les deux chromatides sœurs ensemble. Région où le kinétochore se forme.

Qu’est-ce qu’un kinétochore ?

Structure protéique sur le centromère, point d’ancrage des microtubules mitotiques.

Qu’est-ce qu’une chromatide ?

Copie d’un chromosome après réplication, reliée à sa sœur par le centromère.

Quel est le rôle des protéines non-histones ?

Forment le squelette protéique et régulent la chromatine.

Qu’est-ce que le nucléole ?

Structure dans le noyau où l’ARNr (ARN ribosomique = 47S) est transcrit et les sous-unités des ribosomes sont assemblées.
Le nucléole est organisé autour des régions (boucles) chromosomiques appelées Organisateurs Nucléolaires (O.N.) qui comportent les gènes des ARNr 47S (Ces régions correspondent à l’ADN des constrictions secondaires que l’on peut voir sur certains chromosomes mitotiques)

Qu’est-ce qu’un territoire chromosomique ?

• Chaque chromosome occupe un territoire spécifique dans le noyau.

• Observables par FISH (hybridation in situ fluorescente).

• Les territoires peuvent se déplacer pour permettre l’expression génique.

Qu’est-ce que l’enveloppe nucléaire ?

Double membrane qui entoure le noyau, composée :

• Membrane interne : liée à la lamina nucléaire et à la chromatine.

• Membrane externe : continue avec le réticulum endoplasmique et couverte de ribosomes.

• Espace périnucléaire

• Pores nucléaires : complexes protéiques qui permettent les échanges contrôlés entre noyau et cytoplasme.

Qu’est-ce que le complexe du pore nucléaire ?

Structure multiprotéique formée de nucléoporines, intégrée dans l’enveloppe nucléaire.

Canal aqueux au travers de l’enveloppe nucléaire pour le passage de certaines molécules du noyau au cytoplasme et inversement.

Décrire la structure du pore nucléaire.

• Filaments cytoplasmiques : s’étendent côté cytoplasme.

• Rayon (canal central) : passage sélectif.

• Panier nucléaire : structure en anneau côté nucléoplasme.

À partir de quelle taille le transport actif à travers les pores nucléaires est-il nécessaire ?

Pour les molécules de poids supérieur à ~40 kDa.

Qu’est-ce qui est nécessaire pour l’import des protéines dans le noyau ?

1. La protéine cargo portant un signal NLS (Nuclear Localization Signal).

2. Les importines (α et β) qui interagissent avec les nucléoporines.

3. Ran-GTP, une petite GTPase, qui fournit l’énergie et permet le relargage du cargo dans le noyau.

Qu’est-ce qui est nécessaire pour l’export des protéines dans le noyau ?

1. La protéine cargo portant un signal NES (Nuclear Export Signal).

2. Les récepteurs d’exportation qui interagissent avec les nucléoporines.

3. Ran-GTP, une petite GTPase, qui fournit l’énergie et permet le relargage du cargo dans le noyau.

Les ARNs utilisent-ils Ran pour leur transport nucléaire ?

• ARNt et ARNr et Ribosomes → transport dépendant de Ran-GTP.

• ARNm → transport indépendant de Ran, sort directement par le pore nucléaire via des protéines adaptatrices spécifiques.

Qu’est-ce que les lamines ?

Filaments intermédiaires (cf. cours cytosquelette) qui tapissent la surface interne de l’enveloppe nucléaire, interagissent avec des protéines transmembranaires de l’enveloppe et avec la chromatine.

Quelle est la conséquence d’une mutation des lamines nucléaires ?

• Exemple : mutation de la lamine A → syndrome de Hutchinson-Gilford (HGPS), vieillissement précoce.

• Mécanismes possibles :

  • Déstabilisation des protéines de l’enveloppe nucléaire

  • Bourgeonnement anormal de l’enveloppe

  • Clustering des pores nucléaires

  • Désorganisation de la chromatine

  • Dérégulation de l’expression des gènes