Nucléosome
Les nucléosomes sont les éléments constitutifs des chromosomes. Ils sont constitués d'un segment d'ADN enroulé autour d'un noyau de protéine d'histone.
Tout d'abord, l'ADN et une protéine constituent la chromatine. Ensuite, la chromatine est emballée dans des nucléosomes. Les nucléosomes sont ensuite empaquetés pour former un chromosome. Les paquets font trois choses : les chromosomes fonctionnent en division cellulaire ; l'ADN très long est enveloppé dans un paquet plus court ; et les protéines régulent l'action des gènes dans les cellules.
Structure d'un nucléosome
Détails
Les nucléosomes forment les unités répétitives de base de la chromatine eucaryote. Les grands génomes eucaryotes s'intègrent ainsi dans le noyau et permettent de le contrôler.
Dans les cellules de mammifères, environ deux mètres d'ADN linéaire doivent être emballés dans un noyau d'environ 10 µm de diamètre. Les nucléosomes sont repliés, dans une série de structures d'ordre supérieur, pour former un chromosome. Ce pliage compacte l'ADN et ajoute une couche de contrôle réglementaire. Ce contrôle assure une expression correcte des gènes.
On pense que les nucléosomes portent des informations héritées de l'épigénétique, sous forme de modifications de leurs histones centrales. Ces informations peuvent être transmises aux cellules filles, mais elles sont généralement effacées par la méiose dans les cellules germinales.
L'hypothèse des nucléosomes, proposée par Don et Ada Olins et Roger Kornberg en 1974, a été un grand pas pour la compréhension de l'expression des gènes eucaryotes. Kornberg a reçu le prix Nobel de chimie (2006) pour cette découverte et d'autres encore.
La dynamique des nucléosomes
Bien que le nucléosome soit un complexe protéine-ADN très stable, il n'est pas statique. Il subit quelques réarrangements structurels, tels que le glissement des nucléosomes et l'exposition des sites de l'ADN. Les nucléosomes peuvent inhiber ou faciliter la transcription.
Depuis leur découverte au milieu des années 1960, on pense que les modifications des histones affectent la transcription.
Il a été démontré que certaines modifications sont corrélées avec l'extinction de gènes, d'autres semblent être corrélées avec l'activation de gènes. L'information ainsi stockée est considérée comme épigénétique : elle n'est pas codée dans l'ADN mais est néanmoins héritée par les cellules filles. Le maintien d'un état particulier d'un gène est souvent nécessaire à la différenciation cellulaire.
