Le noyau - publié le 13/09/2012

Résumé du document

[...] Le noyau sert à concentrer les protéines qui vont agir sur l'ADN : c'est ce qui différencie les procaryotes des eucaryotes. Les eucaryotes, contrairement aux procaryotes possèdent un cytosquelette permettant les mouvements intracellulaires (réseaux de microfilaments d'actine et de MT très dynamique chez les eucaryotes). Le noyau sert donc de protection à l'ADN, des mouvements de trafic du cytosquelette. Le noyau permet aussi une séparation dans le temps et l'espace des phénomènes de transcription et traduction.

Chez les eucaryotes, l'ARN est modifié par l'épissage alternatif, avant la synthèse des protéines, alors que chez les procaryotes, tout se fait simultanément dans le même compartiment. Le fait d'avoir un compartiment spécifique permet d'avoir une séparation dans le temps et dans l'espace, permettant ainsi de modifier l'ARN entre la transcription et la traduction. (Chez les eucaryotes, l'ARN ne peut sortir du noyau qu'une fois la transcription terminée, alors que chez les procaryotes, il est immédiatement traduit.)
La cellule eucaryote peut fabriquer plusieurs protéines différentes à partir d'1 même gène.

[...] Le nucléoplmasme contient des protéines fibreuses. Des constituants protéiniques fibreux organisent les fonctions nucléaires : ce sont les NUMA (nuclear matrix).
- Ces protéines forment un réseau lâche, ou échafaudage (scaffolding), semblable à l'actine gel (actine réticulée).
- L'ADN se fixerait sur ce réseau pour élaborer des boucles chromosomiques, et ainsi localiser de façon particulière les gènes devant être transcrits.
- La matrice nucléaire contrôle la disposition des molécules d'ADN ainsi que la réplication et la transcription.
- Ces protéines ont également un rôle de maturation et de transport (vers le cytosol) des RNP. (...)

Extraits

[...] - On obtient donc 1 chromosome à 2 chromatides sœurs reliées entre elles par 1 centromère. Fonctionnement en interphase Lors de la transcription (ADN ( ARN) - Hétérochromatine : - environ 10% de la chromatine d'un noyau. - jamais transcrite car trop condensée pour être accessible à l'ARN polymérase (toujours inactive lors de la transcription). Elle commence à se décondenser en fin de phase S. - ne code pas des protéines, mais représente le centromère et les télomères (extrémités) du chromosome, c'est-à-dire de l'ADN structural. - Euchromatine : - environ 90% de la chromatine. [...]

[...] - Introns : séquences non codantes d'un gène. - Le gène est transcrit (exons et introns) en ARN pré-messager. - Puis l'épissage de l'ARN pré-messager a lieu, c'est-à-dire que les introns, non codants, sont excisés on obtient un ARNm mature. - Si épissage alternatif, on obtient plusieurs molécules différentes à partir d'1 même gène. Rq : - Le squelette pentose-phosphate confère des charges - (négatives) et attirent les protéines chargées positivement (comme les histones). - Dans une cellule humaine : 46 chromosomes, dont 22 paires d'autosomes, et 1 paire de gonosomes chromosomes sexuels). [...]

[...] On appelle ce niveau la structure en collier de perles. - Structure : la fibre chromatinienne s'enroule en 2 tours autour d'un noyau nucléosomique. - La perle représente le noyau nucléosomique, c'est-à-dire l'octamère d'histones nucléosomiques où il y a 2 H2A H2B H H4. - ADN nucléosomique : ADN enroulé autour du noyau nucléosomique (146 et de longueur fixe (l'ADN entoure la perle). - Lien internucléosomique : - ADN situé entre 2 noyaux nucléosomiques, et de longueur variable 80 pb, et en moyenne 60 pb) - contient aussi des protéines non-histones de régulation. [...]

[...] - Les SNURPS ne sortent pas du noyau, sauf dans le cas du SRP. - Les RNP étant trop grosses, l'exportation est un phénomène spécifique : a. Une séquence-signal NES (Nuclear Export Signal), placée au niveau des protéines de la RNP, est reconnue par l'exportine ; b. L'exportine, protéine nucléaire, se fixe sur un pore et induit sa dilatation (les nucléoporines laissent de la place) par action du GTP, c'est un phénomène GTP dep ; c. La RNP entre ainsi dans le cytoplasme, et l'exportine est recyclée dans le noyau de la même façon qu'est recyclée l'importine dans le cytoplasme. [...]

[...] NB : les nucléoporines ne possèdent pas de NLS. - D'autres protéines, fixées sur les éléments annulaires, sont perdues lors de la purification nécessaire à l'étude du pore ; elles se fixent en bouchant le centre du pore. - Entre les éléments de colonne, il existe de petits espaces libres : les petites molécules hydrosolubles (ex : ions, nucléotides ) peuvent ainsi diffuser (nucléotides ou ions par exemple). - L'espace est de 9 nm pour la diffusion des petites molécules : elles passent par les espaces périphériques (mais PAS AU MILIEU du pore). [...]