Le concept de "chromosome" n'est pas aussi nouveau en science qu'il n'y paraît à première vue. Pour la première fois, ce terme a été proposé pour désigner la structure intranucléaire d'une cellule eucaryote il y a plus de 130 ans par le morphologue W. Waldeyer. La capacité de la structure intracellulaire à se colorer avec des colorants basiques est intégrée dans le nom.
Tout d'abord… Qu'est-ce que la chromatine ?
La chromatine est un complexe nucléoprotéique. À savoir, la chromatine est un polymère qui comprend des protéines chromosomiques spéciales, des nucléosomes et de l'ADN. Les protéines peuvent constituer jusqu'à 65 % de la masse d'un chromosome. La chromatine est une molécule dynamique et peut prendre un grand nombre de configurations.
Les protéines de la chromatine constituent une part importante de sa masse et sont divisées en deux groupes:
- Protéines histones - contiennent des acides aminés basiques dans leur composition (par exemple, l'arginine et la lysine). L'arrangement des histones est chaotique sous forme de blocs sur toute la longueur de la molécule d'ADN.
- Les protéines non histones (environ 1/5 du nombre total d'histones) - sont des protéines nucléairesune matrice qui forme un réseau structurel dans le noyau d'interphase. C'est elle qui est la base qui détermine la morphologie et le métabolisme du noyau.
Actuellement, en cytogénétique, la chromatine est divisée en deux variétés: l'hétérochromatine et l'euchromatine. La division de la chromatine en deux espèces s'est produite en raison de la capacité de chaque espèce à se colorer avec des colorants spécifiques. Il s'agit d'une technique d'imagerie ADN efficace utilisée par les cytologistes.
Hétérochromatine
L'hétérochromatine est une portion d'un chromosome partiellement condensé dans l'interphase. Fonctionnellement, l'hétérochromatine n'a aucune valeur, car elle n'est pas active, notamment vis-à-vis de la transcription. Mais sa capacité à bien colorer est largement utilisée dans les études histologiques.
Structure de l'hétérochromatine
L'hétérochromatine a une structure simple (voir figure).
L'hétérochromatine est emballée dans des globules appelés nucléosomes. Les nucléosomes forment des structures encore plus denses et « interfèrent » ainsi avec la lecture des informations de l'ADN. L'hétérochromatine est formée dans le processus de méthylation de l'histone H3 au niveau de la lysine 9, et est ensuite associée à la protéine 1 (HP1 - Heterochromatin Protein 1). Interagit également avec d'autres protéines, notamment les H3K9-méthyltransférases. Un si grand nombre d'interactions protéiques entre elles est une condition pour maintenir l'hétérochromatine et sa distribution. La structure primaire de l'ADN n'affecte pas la formation de l'hétérochromatine.
L'hétérochromatine n'est pas seulement constituée de parties séparées, mais également de chromosomes entiers, qui restent à l'état condensé tout au long du cycle cellulaire. Ils sont en phase S et sont sujets à réplication. Les scientifiques pensent que les régions d'hétérochromatine ne portent pas les gènes qui codent la protéine, ou que le nombre de ces gènes est très faible. Au lieu de tels gènes, les séquences nucléotidiques de l'hétérochromatine consistent principalement en de simples répétitions.
Types d'hétérochromatine
L'hétérochromatine est de deux types: facultative et structurelle.
- L'hétérochromatine facultative est la chromatine qui se forme lors de la formation d'une hélice de l'un des deux chromosomes d'une même espèce, elle n'est pas toujours hétérochromatique, mais parfois. Il contient des gènes avec des informations héréditaires. Il est lu lorsqu'il entre dans l'état euchromatique. L'état condensé de l'hétérochromatine facultative est un phénomène temporaire. C'est sa principale différence par rapport à la structure. Un exemple d'hétérochromatine facultative est le corps de la chromatine, qui détermine le sexe féminin. Puisqu'une telle structure se compose de deux chromosomes X homologues de cellules somatiques, l'un d'eux peut simplement former de l'hétérochromatine facultative.
- L'hétérochromatine structurale est une structure formée par un état fortement enroulé. Il persiste tout au long du cycle. Comme mentionné ci-dessus, l'état condensé de l'hétérochromatine structurelle est un phénomène constant, contrairement à un phénomène facultatif. L'hétérochromatine structurale est aussi appeléeconstitutive, elle est bien détectée par C-color. Il est situé loin du noyau et occupe les régions centromériques, mais est parfois localisé dans d'autres régions du chromosome. Souvent, pendant l'interphase, l'agrégation de diverses sections d'hétérochromatine structurelle peut se produire, entraînant la formation de chromocentres. Dans ce type d'hétérochromatine, il n'y a pas de propriété de transcription, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de gènes de structure. Le rôle d'un tel segment du chromosome n'est pas entièrement clair jusqu'à présent, de sorte que les scientifiques ont tendance à ne soutenir que la fonction.
Euchromatine
L'euchromatine sont des parties de chromosomes qui sont décondensées en interphase. Un tel locus est une structure lâche, mais en même temps compacte.
Caractéristiques fonctionnelles de l'euchromatine
Ce type de chromatine fonctionne et est fonctionnellement actif. Il n'a pas la propriété de coloration et n'est pas déterminé par des études histologiques. Dans la phase de mitose, presque toute l'euchromatine se condense et devient partie intégrante du chromosome. Fonctions synthétiques pendant cette période, les chromosomes ne fonctionnent pas. Par conséquent, les chromosomes cellulaires peuvent être dans deux états fonctionnels et structurels:
- État actif ou de travail. À ce moment, les chromosomes sont presque complètement ou complètement décondensés. Ils sont impliqués dans le processus de transcription et de reduplication. Tous ces processus se produisent directement dans le noyau cellulaire.
- État inactif de dormance métabolique (non actif). Dans cet état, les chromosomessont condensés au maximum et servent de transporteur pour le transfert du matériel génétique aux cellules filles. Dans cet état, le matériel génétique est également distribué.
Dans la phase finale de la mitose, la déspiralisation se produit et des structures faiblement colorées sous forme de fils contenant des gènes transcrits se forment.
La structure de chaque chromosome a sa propre variante unique de l'emplacement de la chromatine: l'euchromatine et l'hétérochromatine. Cette caractéristique des cellules permet aux cytogénéticiens d'identifier les chromosomes individuels.
