moléculaire
tout L’ADN est enroulé autour de structures appelées nucléosomes. Les nucléosomes sont composés d’ADN double brin enroulé autour d’un octamère de 8 protéines histones dont deux de chacune des suivantes: H2A, H2B, H3 et H4. Les nucléosomes sont l’unité de base de la chromatine. Une protéine histone supplémentaire, H1, se lie à l’ADN juste à côté du nucléosome et fonctionne dans la création d’un compactage supplémentaire et d’une structure de chromatine plus complexe, discutée ci-dessous., La stabilisation des histones se produit via de nombreuses interactions protéine-protéine, la liaison hydrogène et les forces électrostatiques.
Roger Kornberg, un éminent biologiste de L’ADN et de la chromatine, a proposé le modèle de la structure des nucléosomes en 1974. Le modèle était basé sur ses expériences biochimiques, ses études de diffraction des rayons x et ses images de microscopie électronique. L’expérience de Markus Noll, cependant, a donné un résultat visuellement interprétable pour comprendre comment L’ADN s’enroule autour des nucléosomes. Son expérience a commencé avec des noyaux non extraits D’ADN, rendant la structure de L’ADN naturel plus facilement apparente., Son expérience a favorisé la théorie selon laquelle L’ADN était enroulé à l’extérieur de l’unité nucléosome, et chaque nucléosome se compose d’environ 200 paires de bases d’ADN.
l’ADN s’enroule autour de cette boule de protéines environ 2 fois, suivi d’une courte région de liaison d’environ 20 à 60 paires de bases bien avant qu’un autre octamère ou nucléosome d’histone ne se forme. Chaque nucléosome a un diamètre de 10 à 11 nanomètres. Environ 146 ou 147 paires de bases d’ADN s’associent à chaque nucléosome., La région de l’éditeur de liens varie en longueur en fonction de l’espèce et du type de cellule, et de la région du chromosome qui est transcrite ou non transcrite. Le nucléosome suivi d’une entretoise suivie d’un nucléosome et ainsi de suite lui donnent l’apparence de perles le long d’une ficelle. Afin de contrôler l’expression de l’ADN et la régulation des gènes, il y a des « queues » n-terminales qui sortent de la protéine histone. Ces queues de protéines peuvent être modifiées par acétylation, méthylation et phosphorylation, et ces modifications affecteront la régulation des gènes. La méthylation supprime l’expression., L’acétylation augmente l’expression.
Les nucléosomes sont encore condensés en boucles, qui se condensent en chromsomes uniquement pendant les périodes de division cellulaire pour assurer un héritage systématique et précis de l’ADN dans la prochaine génération de cellules. Cet emballage efficace sert non seulement à adapter les 6 pieds d’ADN dans chaque cellule, mais il permet également à des parties particulières de l’ADN d’interagir systématiquement les unes avec les autres.
la division cellulaire par la mitose et la méiose est couverte par un examen différent de StatPearls.,
D’autres protéines de liaison à L’ADN, connues sous le nom de protéines non histones, sont un grand groupe de protéines hétérogènes qui jouent un rôle dans l’organisation et le compactage du chromosome en structures d’ordre supérieur. La protéine H1 est essentielle dans ces structures d’ordre supérieur. Les structures secondaires à la chromatine sont le modèle solénoïde et le modèle ZigZag. Le modèle de solénoïde se compose de nucléosomes étroitement enroulés dans une configuration régulière en spirale contenant 6 nucléosomes par tour. Le modèle Zigzag est une forme un peu plus lâche de chromatine avec une configuration irrégulière., Dans ce modèle, les nucléosomes ont peu de contact face à face. Dans le solénoïde et le modèle ZigZag, les fibres ont une taille de 30 nanomètres.
à partir de la taille du solénoïde, la chromatine est ensuite emballée et condensée en chromsomes. Les Chromosomes ont différentes régions appelées régions d’hétérochromatine et régions d’euchromatine. Les régions d’hétérochromatine y sont étroitement compactées au niveau des télomères et des centromères, ces régions du chromosome sont toujours hétérochromatine, et elles sont toujours étroitement emballées où l’ADN est très étroitement enroulé autour des protéines., Ces régions peuvent être visualisées au microscope à travers diverses taches appliquées sur les chromosomes de la métaphase. Même si L’ADN semble ne pas être organisé de manière intranucléaire au cours de l’interphase, il existe toujours une structure et une Division significatives de différents matériaux chromsomaux dans le noyau. L’ADN des chromosomes individuels n’est pas entrelacé avec d’autres chromosomes, mais reste dans des régions spécifiques du noyau appelées territoires chromosomiques. Ces territoires peuvent aider à mettre différents gènes en relation spatiale les uns avec les autres, ce qui est considéré comme un régulateur important de l’expression des gènes.,
en plus de la nécessité d’un compactage systématique de l’ADN pour la réplication et la division cellulaire, il est important que la cellule interphase organise son ADN dans le noyau. Cette organisation aide à la section de l’ADN dans différentes zones d’expression cellulaire entre autres fonctions. Le noyau est constitué d’une matrice membranaire nucléaire à double couche composée de différents types de protéines qui assurent la stabilité nucléaire et facilitent l’organisation nucléaire., Cette organisation n’est en aucun cas statique et une pléthore de mécanismes compliqués modifieront l’expression de l’ADN temporellement et géographiquement dans le corps. La lame nucléaire se trouve juste sous la membrane interne du noyau, où vivent les protéines d’échafaudage et les protéines de fixation de la matrice. L’ADN eucaryote est organisé en boucles, dont la longueur peut être très variable de 25 à 200 paires de bases de long. Dans le code génétique réel de L’ADN, il existe des séquences spécifiques qui permettent la fixation de ces MARs et du SRAS le long de la lame nucléaire., Ces régions sont appelées régions d’attachement de matrice (MARs) ou régions d’attachement d’échafaudage (SARs) où L’ADN est lié à la matrice ou à l’échafaudage du chromosome, et les MARs sont attachés à la matrice nucléaire créant ces boucles radiales. Ces zones n’ont pas de séquence commune dans l’ADN. Ils sont de nature constitutive ou facultative.