biologie moléculaire et cellulaire 2 Flashcards
Les chromosomes polytènes des insectes résultent de multiples réplications de l’ADN sans mitose depuis développement de la larve
- chromosomes polytènes
- bande avec bcp de gène en tendèmes
- Les chromosomes polytènes des insectes résultent de multiples réplications de l’ADN sans mitose
Les protéines participant à l’expression des gènes se lient aux chromosomes polytènes des drosophiles
- DAPI
- H3K14ac
- RNAPII
- MERGE
- -> co-marquage
- -> gènes à exprimer
Les chromosomes en écouvillons s’organisent en larges boucles de chromatine
- plus grands chromosomes connus
- autre type de chromosomes spéciaux dans amphibiens en méiose
- pas de chromosmes spéciaux chez humains ou souris
- larges boucles (chromatine bcp moins condensée) = gènes très exprimés
- petites boucles = gènes non exprimés
Une vision de l’organisation d’un chromosome d’interphase
1) fibre de 30nm repliée avec domaine de boucle
et protéines formant l’échafaudage du chromosome
——->
- enzymes de modification des histones
- complexes de remodelage de la chromatine
- ARN polymérase
—->
haut niveau d’expression des gènes dans la boucle
2) - Similitudes entre les structures des chromosomes « spéciaux » et celles des chromosomes
humains en interphase:
- L’activation de la transcription des gènes conduit/nécessite un décompactage des boucles de chromatine
=> séparation ADN-histones
3) - Chaque boucle est estimée contenir environ 50’000 à 200’000 paires de nucléotides.
- La chromatine dans chaque boucle est elle-même sur-condensée.
- L’activation de la transcription des gènes conduit à un décompactage des boucles
Qu’est-ce que l’hétérochromatine ?
Forme très condensée de la chromatine qui inhibe l’expression des gènes.
Les centromères et télomères sont des régions riches en hétérochromatine (dite constitutive).
Les régions contenant des gènes pouvant être exprimés dans certaines situations sont sous forme d’hétérochromatine facultative.
se situe en périphérie du noyau
toujours clairement visible en interphase
qu’est-ce que l’euchromatine ?
Forme plus lâche de la chromatine. (permet passage aux ARN-polymérase)
La forme associée avec les gènes exprimés.
se situe svt plus proche du centre du noyau
Gènes actifs/inactifs:
- Les gènes actifs sont colorés en vert et les gènes inactifs sont colorés en rouge
- Le niveau d’expression des gènes a un effet
important sur la localisation de la chromatine. - gènes actifs souvent au centre du noyau (=> euchromatine)
Le “panachage par effet de position” :
- résulte de l’hétérogénéité entre hétérochromatine et euchromatine.
- Le panachage (de l’expression des gènes) par effet de position résulte des différents degrés de formation de l’hétérochromatine.
—> en position normale: gène blanc est proche de l’euchromatine et barrière proche de l’hétérochromatine
=> yeux rouges (mouches)
—> si inversion des chromosomes (rare) alors gène blanc proche de hétérochromatine et barrière proche de euchromatine
=> panachage avec taches blanches dans les yeux
Frontière entre hétéro- et euchromatine nécessite des barrières
- Un complexe de lecture-écriture peut propager les modifications de la chromatine le long du chromosome: c’est le cas de l’hétérochromatine.
- Cette propagation peut expliquer le phénomène de panachage par effet de position.
- propagation due à:
une protéine mark (déposer sur histones l’un après l’autre) est lue par une prot. lectrice
=> propagation de l’histone modifying enzyme
=>propagation hétérochromatine
–> on ne sait pas comment arrêter cette vague (propagation).
Mais : possible d’utiliser protéines de barrage pour inhiber propagation
Chromosomes occupent régions spécifiques pendant l’interphase:
(p.16)
- régions mise en avant grâce à l’Analyse FISH => utilisation colorations multiples
—> chromosome sont délimités par des frontières => chacun a son territoire.
Les génomes eucaryotes dans les noyaux en interphase s’agencent avec différents niveaux d’organisation:
- Chromatine loops( boucles): permet de rapprocher 2 gènes => corrélation
- Chromatine domaines (TADs)
=> niveau complexité supérieur aux boucles de chromatine. - compartiments de chromatine => encore plus condensé
- territoire de chromosomes
- noyau
(avant boucle = déja vu précédemment) => fibres chromatine 30nm, …
L’expression du génome chez les eucaryotes implique un dialogue entre des protéines régulatrices et l’ADN compacté
-> Connection avec régulation de la transcription (cours Martinon)
lire p.22
- Quand haute densité de nucléosome –> suppresion de gène
- Quand densité de nucléosome réduite –> activation de gène
- plusieurs ARN-polymérases sont présents
=> processus hautement dynamique
(ARN-p ≈ tous les 200 nucléosomes)
Nucléosomes sont dynamiques
Les complexes de remodelage de la chromatine utilisent de l’ATP et peuvent:
- déplacer un nucléosome
- supprimer un nucléosome
- échanger les histones au sein d’un nucléosome
Structure histones joue un rôle clef
=> leur queue N-terminale non-structurée donne signalisation aux complexes de remodelage
Les queues des histones subissent des modifs covalentes et réversibles sur de nombreux sites différents
Types de modifs :
- (courants) méthylation, acétylation
- (moins svt) : phosphorylation, ubiquitinylation
Exemples:
- pour l’acétylation, il y a une famille d’enzymes: les histone acétyl-transférases (HAT)
- pour la désacétylation, il y a une famille d’enzymes: les histone désacétylases (HDAC)
Différentes modifications des histones peuvent avoir des effets opposés sur expression des gènes
- Les modifications peuvent être très stables et promouvoir l’héritabilité des niveaux d’expression des gènes entre générations de cellules
Ex: Histone H3
a) méthylation sur lysine(K) 9
=> formation d’hétérochromatine et répression des gènes
b) acétylation K 9 et méthylation K 4
=> expression des gènes
c) phosphorylation S 10 et acéty K 14
=> expression des gènes
d) méthylation lysine 27
=> répression des gènes Hox et inactivation chromosome X
(Hox : donnent ID aux cellules (ex: cellules dvpmt embryonnaire (différence membres sup et inf par ex)))
