Structure et Types de la Chromatine

Structure de la chromatine

• La chromatine est une masse filiforme de matériel génétique dans le noyau cellulaire.
• Elle est constituée d'ADN organisée en fibres nucléosomiques, où l'ADN est enroulé autour de protéines basiques appelées histones.
• L'apparence de la chromatine au microscope optique varie selon le type cellulaire (grosses mottes, petites mottes, granulations fines).
• Pendant la division cellulaire, la chromatine se condense et forme un chromosome.
• On distingue deux types de chromatine : l'euchromatine et l'hétérochromatine.
• L'euchromatine est dispersée dans le nucléoplasme sous forme de fibres chromatiniennes déspiralisées à l'interphase.
• L'hétérochromatine représente 80 à 90 % de l'ADN nucléaire et se trouve principalement à la périphérie du noyau et du nucléole.
• L'hétérochromatine a une structure solénoïde qui ne change pas de condensation durant le cycle cellulaire et n'est pas transcrite.
• Il existe deux sortes d'hétérochromatine : constitutive et facultative.
• L'hétérochromatine constitutive contient peu de gènes, est formée de séquences répétées et se situe près des centromères, télomères et satellites.
• L'hétérochromatine facultative contient des gènes réprimés tels que le chromosome X inactif chez les femelles mammifères.
• L'ADN dans le noyau est fortement compacté grâce à plusieurs niveaux d'organisation.
• Pendant la division cellulaire, la masse de matériel génétique se transforme en chromosomes.

Nucléosome

• Le nucléosome est l'unité fondamentale de la chromatine et représente le premier niveau de compaction de l'ADN dans le noyau.
• Le nucléosome est composé de 146 paires de bases d'ADN enroulées autour d'un octamère protéique (cœur protéique).
• L'octamère protéique comprend deux exemplaires de chacune des histones H3, H4, H2A et H2B.
• Le nucléosome est stabilisé par l'histone H1.
• La répétition de cette structure donne à la chromatine l'aspect d'un « collier de perles » de 11 nm d'épaisseur.
• La fibre se replie et adopte une structure en hélice de 30 nm de diamètre appelée solénoïde par l'association de six nucléosomes par tour.
• Il existe un modèle solénoïde dans lequel les nucléosomes successifs s'enroulent autour d'un axe virtuel.
• Alternativement, il existe un modèle en zigzag dans lequel l'ADN traverse l'axe d'enroulement entre chaque nucléosome.
• Le troisième niveau de compaction est le repliement de la fibre de 30 nm en boucles de 250 à 300 nm de diamètre, contenant entre 15 000 et 100 000 pb.
• Le quatrième niveau de compaction est l'enroulement des boucles en une hélice de 700 à 850 nm de diamètre, formant une chromatide.
• Le niveau de condensation le plus élevé se trouve dans le chromosome métaphasique.

Structure des chromosomes

• Un chromosome est un élément microscopique constitué d'ADN et de protéines, dont les histones.
• Il contient les gènes, qui sont supports de l'information génétique, transmis des cellules mères aux cellules filles lors des divisions cellulaires.
• Chez les eucaryotes, les chromosomes se trouvent dans le noyau.
• Les cellules procaryotes ont un seul chromosome circulaire situé dans une région du cytoplasme appelée nucléoïde.
• Chez les eucaryotes, les chromosomes ont un centromère, deux télomères et des origines de réplication.

Centromère

• Le centromère est la région étroite et condensée qui relie les deux chromatides d'un chromosome linéaire.
• Au niveau du centromère, chaque chromatide possède un kinétochore, centre d'organisation des microtubules pour la fixation des chromosomes au fuseau achromatique lors de la mitose ou de la méiose.

Télomères

• Les télomères sont des séquences d'ADN particulières situées à chaque extrémité d'un chromosome linéaire.
• Elles ne codent pas de protéines et ne fournissent pas d'information génétique.
• Leur fonction est de protéger les extrémités des chromosomes et de les empêcher de s'effilocher et de se désorganiser.
• Chez l'homme, la séquence répétée est 5'TTAGGG3' (250-500 copies).

Bras

• Les bras sont les deux segments résultant de la division horizontale des chromatides par le centromère.
• Dans les chromosomes acrocentriques et submétacentriques, les bras ont des longueurs différentes.
• Les bras courts sont désignés par la lettre "P" et les bras longs par la lettre "Q".

Origine de réplication

• L'origine de réplication est une séquence de nucléotide particulière qui initie la réplication de la molécule d'ADN et permettre de séparer ses copies à la mitose.
• La position du centromère définit l'indice centrométrique, qui est le rapport de la taille du bras court sur la taille cumulée des bras court et long (Ic = p / (p+q)).
• Les chromosomes sont classés en quatre catégories selon l'indice centrométrique.
• Un chromosome métacentrique a son centromère situé exactement au centre, avec deux bras de longueur égale.
• Un chromosome sub-métacentrique a son centromère situé près du centre mais légèrement plus proche d'une extrémité.
• Un chromosome acrocentrique a son centromère beaucoup plus proche d'un télomère, résultant en un bras très court et un bras très long.
• Un chromosome télocentrique a son centromère situé à l'une de ses extrémités, il n'a donc qu'un seul bras.