Le noyau1.93 MB

LE NOYAU
I/L’organisation du noyau.
1) L’enveloppe nucléaire.
L’ADN ne quitte jamais le nucléus qui est entouré de l’enveloppe nucléaire.
Elle est composée d’une double bicouche de lipide (un feuillet externe et interne), qui peut se
rejoindre pour former les pores nucléaires permettant le transport dans le cytoplasme.
Le feuillet externe est relié au REG.
L’enveloppe nucléaire est
stabilisée par des
protéines filamenteuses
du cytosquelette (FI)
La lamina nucléaire
(15nm).
La dépolymérisation se fait par phosphorylation des FI et permet la mitose.
2) La chromatine :
a) Le nucléosome :
L’ADN est composé de fibres contenant des nucléosomes qui contiennent de l’ADN et des
protéines (les histones qui sont assemblées en octamère (8)).
Elles sont riches en lysine
et en arginine(+) pour fixer
la chaine d’ADN (-) du
groupement phosphate.
Peut subir des réactions
post-traductionnelle.
L’ADN de liaison (liant deux nucléosomes) peut former 160 paires de bases et est lié à des protéines
non-histones qui le stabilisent.
L’enroulement de la fibre se fait grâce à H1 et forme le solénoïde.
La transcription ne peut se faire que si des protéines armatures déplient l’ADN a 11nm.
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Les différentes formes de chromatine :
- L’euchromatine 90%, claire (enroulée légèrement permet la transcription) se trouve au centre du
noyau.
- L’hétérochromatine 10%, foncée (plus compacte) se trouve sur la périphérie :
 L’hétérochromatine constitutive jamais transcrite (sur les télomères).
 L’hétérochromatine facultative peut être transcrite.
De l’euchromatine à l’hétérochromatine :
- Compactage direct :
 Déacétylation : restauration des charges sur les histones(méthylation).
Interaction forte avec l’ADN = chromatine condensée.
 Acétylation : annulation des charges sur les histones
Interaction faible avec l’ADN = chromatine décondensée.
- Compactage par signaux et sir (Silent Information Régulation):
 Protéines qui reconnaissent les histones non acétylés et se lient avec
eux.
 Liaison des sir = hétérochromatine (se détache pour la transcription).
L’hétérochromatine est formée par deux solénoïdes enroulés l’un sur l’autre (≈70nm).
Un même chromosome peut avoir des informations compactées sous forme de chromatine ou
d’hétérochromatine, modifications réversibles.
ADN
double brin
Enroulement
octamère
Enroulement
histone 1
Solénoïde et
protéines non
histone
La fonction de la chromatine :
- Stockage de l’information.
- Transmission de l’information :
 ARNm : porte l’info pour les protéines.
 ARNr: Ribosomal 28S, 18S, 8S et 5S.
 Dans le cytosol mature.
 ARNt : Transfert il y en a quelques dizaines.
 ARNsn : Small nucléaire il mature les 3ARN.
b) Le chromosome métaphasique :
Chromosomes constitués de ribonucléprotéines du a la condensation (4fois plus) de l’ADN en
division (visible).
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En enlevant le manteau protéique on découvre des microconvules correspondant aux boucles
formées par le solénoïde.
L’ADN se condense davantage par une phosphorylation de l’histone H1.
Les condensines :
Sont des protéines non-histones.
Présentent deux parties :
 Deux extrémités globulaires qui s’associent en dimères=articulation.
 Deux parties allongées dont les têtes se fixent sur l’ADN.
Se fixent grâce à l’hydrolyse de l’ATP.
Se regroupent en phase de mitose pour former le X de l’ADN.$
Forment les microconvules.
Enroulement important de l’ADN (ADN total 2.1013m).
Condensation de l’ADN pour la protégé et lui permettre de rentrer dans le noyau.
II/Le transport au travers de l’enveloppe nucléaire.
1) La structure du pore nucléaire.
Le pore nucléaire (4000 par noyau) forme un complexe constitué d’un canal central et de structures
protéiques, ce complexe permet un flux bidirectionnel entre le noyau et le cytoplasme à deux
transports :
- Transport non sélectif des petites molécules (ions, eau).
- Transport sélectif des grosses protéines.
Le pore est formé par :
- Deux anneaux sur les deux membranes (protéines nucléoporines).
- Des protéines transmembranaires hydrophiles, glycosylées.
- Un transporteur central.
- Des fibrilles sur l’anneau externe et des fibres sur l’anneau interne.
Plus la protéine est grande plus le temps de passage est long, les protéines >50000Da sont exclues.
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2) Echanges nucléo-cytoplasmiques.
a) Le transport spontané.
C’est le transport classique des protéines qui arrivent à l’entrée de la structure du pore et mettent
environ 1h à le traverser (temps en fonction de la taille).
Mis en évidence par insertion d’une particule d’or sur une protéine suivit au MEB.
Le transport de la protéine est guidé par les fibrilles coté cytoplasmique.
b) Le transport via intermédiaire.
La NLS est une séquence de 8 acides aminés riche en Lys et Arg portée par les protéines nucléaires
qui est reconnue par le récepteur d’importation et est dirigée vers les fibrilles et l’orifice central.
Les protéines sans NLS ne sont pas transportées si elles sont supérieures à 50 000Da.
c) Le transfert d’ARN.
Le transfert de l’ARN se fait par des protéines qui s’y associent si elles reconnaissent la maturation
finale de l’ARN.
Les protéines associés sont de formes allongées et portent une NLS.
III/Le nucléole.
Sous-compartiment du noyau sans membrane comprenant environ 25% de la place dépendant de
la cellule (taille dépendante de l’activité cellulaire), il contient l’ADNr codant pour l’ARNr.
L’information est contenue sur 10 chromosomes.
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1) La structure du ribosome.
Les ribosomes sont constitués de deux sous-unités :
- La 60S : 28S, 5.8S, 5S et 50 protéines.
- La 40S : 18S et 35 protéines.
L’ARNr représente 60% de la masse du ribosome.
2) La fonction du nucléole.
Le nucléole est le lieu de synthèse de l’ARNr à partir d’ADNr qui provient des télomères de 10
chromosomes, il s’en obtient la formation des deux sous-unités ribosomales qui ne s’assemblent
que dans le cytoplasme.
Le nucléole est d’autant plus grand que la synthèse de ribosome est importante.
Le nucléole :
- Associé à l’hétérochromatine.
- Présente un seul centre en G1.
- Se duplique jusqu’à 7 après la phase mitotique.
- Invisible en phase de mitose.
- Sous-compartiment non délimité par une membrane.
Il est constitué d’ARNr transcrits dans la zone fibrillaire et maturés dans la zone granulaire.
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