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> Pr SAFFIDINE KARIMA
# Structure de la chromatine et des chro mosomes
# 1. Structure de la chromatine
La chromatine constitue une masse filiforme de matriel gntique contenue dans le
noyau des cellules. Elle est constitue par l'ADN organis en fibres nuclosomiques : un
enroulement d e l 'ADN autour de protines caractre basique appeles des histones . Selon le
type cellulaire, elle peut apparatre au M.O aprs coloration soit en grosses mottes rgulires,
en petite motte, en granulations fines . Pendant la division cellul aire, la chromatine va se
condenser pour former le chromosome.
Deux types de chromatines peuvent tre distingues : leuchromatine et
l'htrochromatine.
L'euchromatine est rpartie l'intrieur du nucloplasme et apparat sous forme de fibres
chromatiniennes dspiralises pendant l'interphase .
Cependant, l'htrochromatine reprsentant 80 90% de l'ADN nuclaire , est localise
principalement en priphrie du noyau et du nuclole . Elle possde une structure solnode qui
ne change pas d'tat de condensation au cours du cycle cellulaire. C'est une chromatine dense
qui est non -transcrite . On distingue:
- l'htrochromatine constitutive qui contient peu de gnes, forme principalement de
squences rptes et dont les plus grandes rgions sont situes proximit des c entromres ,
des tlomres et satellites .
- l' htrochromatine facultative qui contient des gnes rprims comme le chromosome X
inactif chez la femelle des mammifres .
LADN contenu dans le noyau est fortement compact. Cette compaction de lADN
rsulte de plusieurs niveaux dorganisation. Lors de la division cellulaire, cette masse de
matriel gntique va alors se transformer en chromosomes.
- L'unit fondamentale de la chromatine est appele le nuclosome qui reprsente le
premier niveau de compaction de l'ADN dans le noyau. Cette structure est compose de 146
paire s de bases (pb) d'ADN enroules selon environ 1 .7 tour autour d'un octamre protique ou
cur protique comprenant deux exemplaires de chacune des histones H3, H4 , H2A et H2B.
Ce nuclosome est stabilis par la prsence de l histone H1 (Figure 1) . La rptition de cette
structure tout au long de lADN donnera la chromatine laspect dun collier de perles
dune paisseur de 1 1 nm.
Figure 1. Structure du nuclosome
- Dans un second temps, cette fibre se replie pour adopter une structure en hlice de 30
nm de diamtre constitu par lassociation de six nuclosomes/tour appele solnode (figure
2) . Ceci reprsente le deuxime niveau de compaction de la chromatine . Cette fibre peut exister Pr SAFFIDINE KARIMA
soit sous la forme dun modle de solnode dans lequel les nuclosomes successifs senroulent
autour dun axe virtuel, soit un mod le en zigzag dans lequel lADN traverse laxe
denroulement entre chaque nuclosome successif.
Le troisime niveau de compaction est assur par le repliement de la fibre de 30 nm
en boucles dun diamtre de 250 300 nm environ, et contenant 15 000 100 000 pb.
Enfin, un quatrime niveau de compaction correspond len roulement des boucles
en une hlice de lordre de 700 850 nm de diamtre qui constitue un e chromatide . Le niveau
de condensation le plus lev tant atteint au sein du chromosome mtaphasique.
Figure 2. Schma de lempaquetage de lADN
# 2. Structure des chromosome s
Un chromosome est un lment microscopique constitu d'une molcule d'ADN et d e
protines, les histones. Il porte les gnes, supports de l'information gntique,
transmis des cellules mres aux cellules filles lors des divisions cellulaires. Chez les eucaryotes,
les chromosomes se trouvent dans le noyau. Les cellules procaryotes ne contiennent qu'un seul
chromosome circulaire, ce dernier se trouve dans une rgion du cytoplasme appele nuclode.
Chez les eucaryotes, le chromosome possde un centromre, de ux tlomres et des origines de
rplication.
- Centromre
Le centromre est la rgion troite et condense qui relie les deux chromatides d'un
chromosome linaire. . Au niveau du centromre, chaque chromatide porte un
kintochore qui est le centre d'organisation des microtubules responsables de la fixation
des chromosomes au fuseau achromatique, lors de la mitose ou de la miose .
# - Tlomres
Ce sont des squences dADN particulires situes chaque extrmit dun
chromosome linaire. Elles ne codent aucune protine et ne fournissent aucune
information gntique. Leur fonction est de protger les extrmits des chromosomes et
de les empcher de s'effilocher et de se dsorganiser. Chez lhomme la squence rpte
est 5TTAGGG3 (250 -500 copies). Pr SAFFIDINE KARIMA
- Bras
Les bras sont les deux segments rsultant de la division horizontale des chromatides par
le centromre. Dans les chromosomes acrocentriques et submtacentriques, les bras sont
de longueurs diffrentes. Pour faciliter l'tude, les bras les plu s courts sont dsigns par
la lettre "P" et les bras les plus longs par la lettre "Q".
- Origine de rplication
Lorigine de rplication est une squence de nuclotide particulire, qui initie la
rplication de la molcule dADN, ce qui permet de sparer ses deux copies la mitose.
La position du centromre dfini l'indice centromtrique, qui est le rapport de la taille
du bras court sur la taille cumule du bras court et du bras long : Ic = p / (p+q). Selon cet indice,
les chromosomes peuvent tre classer en 4 grandes catgories :
Chromosome mtacentrique : un chromosome dont le centromre est situ exactement au
centre du chromosome. Il a deux bras de longueur gale.
Chromosome sub -mtacentrique : un chromosome dont le centromre est situ trs prs du
centre du chromosome, mais lgrement plus prs d'une extrmit que de l'autre.
Chromosome acrocentrique : un chromosome dont le centromre est beaucoup plus proche
d'un tlomre que de l'autre, par consquent, le chromosome a un bras trs court et un bras trs
long.
Chromosome tlocentrique : un chromosome dont le centromre est situ l'une de ses
extrmits, par consquent, le chromosome n'a qu'un seul bras.