Contenu
- Structure de l'ADN
- Condensation chromosomique
- Comment un gène est exprimé
- Effet sur l'expression génique
L'ADN à l'intérieur d'une cellule est organisé de telle sorte qu'il s'adapte bien à la petite taille d'une cellule. Son organisation facilite également la séparation facile des chromosomes corrects lors de la division cellulaire. Le degré d'enveloppement serré de l'ADN peut également affecter l'activation ou la désactivation des gènes, en affectant la capacité de certaines protéines à se lier à l'ADN.
Dans ce post, nous allons passer en revue les spécificités de chacun de ces effets de l'ADN étroitement enveloppé.
Structure de l'ADN
L'ADN est un grand complexe composé de plusieurs blocs de construction appelés nucléotides. Ces nucléotides se lient pour former des brins d'ADN. Ces brins peuvent ensuite se coupler, en fonction des séquences complémentaires des nucléotides. L'appariement de ces brins forme ce qu'on appelle une structure à double hélice.
La double hélice de l'ADN est ensuite enroulée autour de certaines protéines appelées histones. Cela permet à l'ADN d'être plus étroitement enveloppé et prend donc moins de place dans la cellule. L'ADN peut se condenser encore plus loin lorsque les histones se rapprochent les unes des autres. Cet enroulement encore plus étroit de l'ADN provoque la formation de chromosomes étroitement enrobés ou condensés.
Condensation chromosomique
Pendant la majeure partie de la vie d'une cellule, l'ADN n'est que faiblement enroulé autour des histones et ne se présente pas sous la forme chromosomique condensée. L'enroulement plus serré ou la condensation des chromosomes ne se produit que pendant la mitose, processus de la division cellulaire. Au cours de la mitose, les chromosomes se condensent de sorte que chaque chromosome constitue une unité distincte.
Avant la mitose, la cellule copie son ADN afin qu’elle contienne deux copies de chaque chromosome. Les chromosomes s'alignent au milieu de la cellule pendant la mitose, les paires de chromosomes se côtoient. Lorsque la cellule se divise, une copie est envoyée à chacune des cellules résultantes.
Si les chromosomes ne s'alignent pas correctement, de graves anomalies génétiques peuvent survenir, pouvant entraîner la mort de la cellule ou le cancer. La condensation de l'ADN dans des chromosomes compacts rend le processus d'alignement et de séparation des chromosomes plus efficace au cours de la mitose.
Comment un gène est exprimé
L'expression génique, ou le processus d'activation et de transcription d'un gène, est un processus complexe. Cela implique la liaison de certaines protéines, connues sous le nom de facteurs de transcription, à la partie du gène qui régit son expression. La plupart des facteurs de transcription favorisent l'expression d'un gène; Cependant, certains facteurs de transcription empêchent l'expression d'un gène, autrement dit le désactiver.
Une fois qu'un facteur de transcription active un gène, une protéine appelée ARN polymérase se déplace le long de l'ADN et forme une séquence complémentaire d'ARN, qui devient alors une protéine.
Effet sur l'expression génique
La manière dont l'ADN est enveloppé peut affecter l'expression des gènes ou déterminer quels gènes sont activés. Lorsque les chromosomes sont étroitement condensés, l'ADN est enveloppé très étroitement, ce qui rend difficile la liaison des facteurs de transcription à l'ADN. Lorsque l'ADN est moins étroitement enroulé autour des histones, les histones elles-mêmes peuvent affecter l'expression des gènes.
Des modifications, telles que la liaison de groupes phosphate, peuvent se produire sur les histones et ces modifications peuvent amener l'ADN à se lier plus ou moins étroitement aux histones. Les régions de l'ADN qui ne sont que faiblement liées aux histones sont plus accessibles aux facteurs de transcription et à l'ARN polymérase, ce qui facilite l'activation de ces gènes. Lorsque l'ADN est lié plus étroitement aux histones, cependant, il est plus difficile pour les facteurs de transcription et l'ARN polymérase de se lier à l'ADN, ce qui rend plus probable la désactivation de ces gènes.