Structure de la chromatine / Épigénétique

Question 1

Qu’est ce qu’un caryotype?

Answer 1

Organisation des chromosomes homologues, placés en ordre et numérotés, lorsque la cellule est en mitose et que les chromosomes sont condensés

Question 2

Qu’est ce qu’une cellule haploïde (1N)?

Answer 2

Cellule possédant une seule copie de chaque chromosome

ex: gonocytes

Question 3

Qu’est ce qu’une cellule diploïde (2N)?

Answer 3

Cellule possédant 2 copies de chaque chromosome

ex: cellules somatiques humaines

Question 4

Quelle est l’organisation du génome humain dans les cellules (germinales vs somatiques)?

Answer 4

Cellule germinale humaine (haploide): 22 autosomes + un gonosome ( X ou Y)

Cellule somatique humaine (diploide): 22 paires de chromosomes + 2 chromosomes sexuels

Question 5

Qu’est-ce qu’un chromosome (structure et rôle)?

Answer 5

Structure

longue structure en forme de filament composée d’ADN de séquence unique et associée à des protéines (un seule molécule ADN fortement condensée)

Rôle

porte l’information génétique d’un organism (sauf ADN mitochondrial) organisée en gènes

Question 6

Qu’est ce qu’un centromère et quelle est sa fonction?

Answer 6

• région qui unit les chromatides soeurs
• utilisé pour la ségrégationvers les pôles opposés lors de la division cellulaire
• n’a pas de gènes

Question 7

Qu’est ce qu’un télomère et quelle est sa fonction?

Answer 7

• Portion distale des chromosomes contenant des séquences nucléotides répétées
• Empêche une perte de matériel génétique

Question 8

Quelle est la différence entre un chromosome homologue et une chromatide?

Answer 8

Chromosome homologue: une des deux copies d’un chromosome dans une cellule diploide (un maternel et un paternel)

Chromatide: copie d’un chromosome ayant été répliqué (lors de la mitose) et qui est encore rattaché à sa chromoatide soeur par son centromère

Question 9

À quel moment est-ce normal pour une cellule somatique humaine d’être 4N?

Answer 9

Un moment très cours durant la division cellulaire, lorsque les chromatides ont été détachées les unes des autres mais que la cytokinèse n’est pas complétée.

Question 10

Qu’est que la chromatine?

Answer 10

Complexe formé de:

• ADN
• Histones (H2A, H2B, H3, H4)
• Protéines non histones

présent dans le noyau des cellules eucaryotes où ADN est enroulé autour des protéines.

Matériel composant les chromosomes (donc l’ADN n’est pas nue)

Question 11

Quelle est l’unité d’organisation de base de la chromatine et de quoi est-elle composée?

Answer 11

Unité de base: Nucléosome

Formé d’un segment d’ADN (147 pb) et d’un complexe protéique d’histones (octamère protéique + histone H1)

Question 12

Quels sont les deux états des fibres d’ADN?

Answer 12

Fibre de 11 nm: ne se trouve pas isolée dans la cellule, présentant l’enroulement de l’ADN autour des histones

Fibre de 30 nm: état naturel de l’ADN, entourée de protéines, lors de l’interphase

Question 13

Quelle est une caractéristique des histones H2A, H2B, H3, H4 et que permet cela?

Answer 13

sont chargés positivement

permet l’interaction avec l’ADN qui est chargé négativement

Question 14

De quoi est fait le complexe protéique d’histones du nucléosome?

Answer 14

Noyau protéique: octamère formé de 2 copies de chacune des portéines H2A, H2B, H3 et H4 autour duquel l’ADN fait environ 2 tours

Histone H1:

• lie ADN à l’entrée et sortie du noyau
• force rapprochement de l’ADN entrant et sortant sur une trentaines de paires (limite mouvement et scelle le complexe nucléo-protéique)

Question 15

Quels sont les 2 niveaux de condensation de la chromatine?

Answer 15

• *Hétérochromatine**: chromatine fortement condensée et donc peu accessible pour l’expression des gènes (portion qui contient peu de gènes)
  ex: télomères et centromères

Euchromatine: zones plus lâches, rend portions d’ADN férquemment utilisées plus accessibles pour expression

Question 16

Quels sont les moyens de modifier la structure et l’état de condensation de la chromatine (2)?

Answer 16

1. Complexe de remodelage
2. Modifications chimiques réversibles sur les histones (acétylation, méthylation, phosphorylation) ou l’ADN (méthylation)

Question 17

En quoi consiste les complexes de remodelage de la chromatine?

Answer 17

Utilisent l’énergie de l’ATP pour modifier la position de l’ADN enroulée autour des nucléosomes

pemettent une condensation par certains complexes, et d’autres complexes mènent à une décondensation de l’ADN après glissement des nucloésomes

Question 18

En quoi consistent les modifications chimiques des histones?

Answer 18

Modification post-traductionnelles (méthylation, acétylation, phsphorylation) affectant la queue N-terminale des histones qui font en sorte que la chromatine se condense ou décondense

Question 19

Quelles sont les conséquences de l’acétylation d’histones? Et sur quel acide aminé?

Answer 19

Décondensation de la chromatine

(sur Lysine = K)

Cela neutralise la charge positive de l’a.a. Lysine (des histones), ce qui diminue leurs interactions avec l’ADN

une fois que les groupes acétylés sont enlevés, la chromatine reprend sa forme condensée

Question 20

Quelles sont les conséquences de la phosphorylation d’histones? Et sur quels acides animés?

Answer 20

Décondensation de la chromatine

(sur Sérine = S)

(ajout de charge négative, force de répulsion entre histones et ADN chargé négativement = décondensation)

une fois que les groupes phosphate sont enlevés, la chromatine reprend sa forme condensée

Question 21

Quelles sont les conséquences de la méthylation d’histones?

Answer 21

Répression ou activation de la transcription (variable)

• Diméthylation de H3 à Lys 9: répression (silencing transcriptionnel)
• Triméthylation de H3 à Lys 4: active la transcription

Question 22

Quelles sont les conséquences de la méthylation des cytosines (ADN) et que sont les CpG Islands?

Answer 22

Répression de la transcription

méthylation des cytosines entraîne condensation de l’ADN

CpG Islands: régions riches en C et G en amont de promoteurs, si les C sont méthylées, les promoteurs sont réprimés

Question 23

Quelle est une caractéristique des modification chimiques des histones et de l’ADN?

Answer 23

Certaines de ces modifications sont héréditaires

Transmission possible des marques épigénétiques des histones ou ADN aux cellules filles

Question 24

Qu’est ce que l’épigénétique?

Answer 24

étude des effets de l’environnement et l’histoire individuelle sur l’expression des gènes ou sur le phénotype via des modifications réversibles ou transmissibles sans changements de la séquence d’ADN

Question 25

Quel rôle joue l’épigénétique au niveau des cellules?

Answer 25

Rôle important dans l’établissement et maintien des types cellulaires en modulant l’expression génique (le degré d’expression)

(toutes les cellules ont la même ADN, c’est l’expression des gènes qui les différencient)

Question 26

Comment est reconnu le code d’histone?

Answer 26

par des complexes protéiques spécifiques participant par exemple à la régulation de l’expression des gènes

Question 27

Comment est-ce que le code d’histone pourrait être lu par un code-reading complex?

Answer 27

1. complexe de lecture s’attache seulement à des régions contenant les modifications appropriées qui cause liaison de complexes
2. Cela cause la liaison de complexes protéiques avec des activités catalytiques appropriées (ex: complexes qui étalent l’hétérochromatine en modifiant les histoines avoisinantes, jusqu’à une “séquence d’ADN barrière”)

Question 28

Quelles sont les causes des modifications épigénétiques?

Answer 28

• l’environnement (produits chimiques, conditions de vie,…)
• l’histoire individuelle (habitudes de vie, événements cliniques,…)

Question 29

Quelles sont les conséquences de l’épigénétique?

Answer 29

• croissance
• comportement neurologique
• pathologies (obésité, cancer, …)
• reproduction

Question 30

Comment est-ce que les modifications épigénétiques des histones peuvent être passées aux cellules filles?

Answer 30

La réplication de l’ADN est semi-conservative, ce qui veut dire qu’une des deux brin de l’ADN des cellules filles = provient de l’ADN de la cellule mère (contient les modif. épigénétiques).

Des complexes reader-writer reconnaissent ces marques, et les répliquent sur le nouveau brin d’ADN.

Question 31

Quels sont les enzymes responsables de l’acétylation et désacétylation des histones?

Answer 31

HAT: Histone acetyl transferase (acétylation de K)

HD: Histones Deacetylase (enlève les marques d’acétylation sur K)