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Structure et organisation de la
chromatine
Pr K Sifi
I. Introduction et définition
•L’ADN humain longueur de 1,8 m.
•Sa compaction et organisation dans
le noyau : d’ADN et de protéines:
la chromatine.
•L’ADN doit rester accessible,
•La compaction est hiérarchisée:
le niveau le plus bas : nucléosome
le plus élevé : le chromosome.
I.1.Définition de la chromatine
Complexe nucléoprotéique formé : ADN+ protéines
( 2/3 de protéines histones et non histones)
Entité dynamique, dont l’état varie en fonction
de la phase du cycle cellulaire.
La chromatine
dispersée
La chromatine se
condense en
chromosomes
Est l’unité fondamentale de la chromatine :
 Une particule cœur:
ADN de 146 pb
Deux exemplaires des histones (H2A et H2B, H3, H4).
 Un ADN de liaison (ou internucléosomale) de 15 à 55 pb).
• L’histone de liaison H1 extranucléosomale + nucléosome = = un
chromatosome.
II. Structure de l’unité de base de la chromatine
« le nucléosome »
II.1.Le nucléosome
 Premier niveau d’organisation de la chromatine,
 Formé de nucléosomes espacés par de l’ADN de liaison : le nucléofilament,
 L’empaquetage en fibre de 11nm de diamètre réduit sa longueur d’un facteur voisin de 6.
III. Les différents niveaux d’organisation de la chromatine:
III.1.Fibre de chromatine de 11 nm de diamètre
 La fibre de 11nm se bobine en une hélice
de 30 nm de diamètre .
 6 nucléosomes par tour d’hélice =
solénoïde (stabilisés par l’histone H1).
 L’empaquetage de l’ADN en une fibre de
30 nm réduit sa longueur native d’un
facteur de 40.
III.2.Fibre de chromatine de 30 nm de diamètre
III.3. 3 éme niveau; boucles radiales de 300nm
Au cours de la phase mitotique:
-Les fibres de 30 nm se replient en boucles
géantes ou fibre de 300 nm.
-Ces boucles s’associent à un squelette
central fait de protéines fibreuses appelé :
« échafaudage » central ou Scaffold.
III.4.4 éme niveau; chromatide de 700 nm
C’est la forme la plus condensée de la chromatine (mitose),
• Le superenroulement des boucles de 300 nm forme « des rosettes ».
• L’empilement de ces rosettes en une hélice (de 30 rosettes) forme la
chromatide du chromosome mitotique.
De la chromatine au chromosome
• Les chromosomes en métaphase ou pro métaphase
de cellules en culture.
• Chaque chromosome :
une constriction primaire ou centromère
une chromatide présente un bras court ou
bras p et un bras long ou bras q.
• Selon la position du centromère :
• chromosomes à centromère médian ou
métacentriques ,
• les chromosomes à centromère sub médian ou sub
métacentrique,
• les
chromosomes à centromères distaux ou
acrocentriques.
K Sifi
III.5. Le chromosome
• Les télomères sont situées aux extrémités des
chromosomes:
-des structures nucléoprotéiques,
-protègent les extrémités des chromosomes,
-riches en GC,
-raccourcissent à chaque division cellulaire,
• -les gènes codant pour l’ARN ribosomal 18S,28 S.
K S
• Dans le génome humain ,les chromosomes se présentent sous différentes tailles .
Le chromosome le plus petit est le chromosome 21 tandis que le plus grand chromosome ,c’est le chromosome 1 ,
• Les membres d’une paire chromosomique = chromosomes homologues :
portent une information génétique homologue.
Un membre de chaque paire chromosomique est hérité du père et l’autre de la mère.
• Le garçon hérite du chromosome X de sa mère et le transmet à toutes ses filles ,le chromosome Y est hérité du père
• qui le transmet à tous ses fils.
K Sifi
K Sifi
Le contenue nucléaire en interphase :
-Euchromatine: ++++++ gènes
-Hétérochromatine:
Hétérochromatine Constitutive
Hétérochromatine Facultative : + gènes
-Structure nucléaire très dense appelée
nucléole,
IV. Relation entre structure et fonction de la chromatine
• Les chromosomes eucaryotes sont composés d’ADN lié à une quantité de protéines spécialisées.`
ces protéines permettent le repliement de l’ADN sous des forme beaucoup plus compactes afin
qu’il puisse tenir à l’intérieur du noyau d’une cellule.
• On appelle chromatine ce complexe ADN- protéines .
• La structure de la chromatine est dynamique. Elle peut être temporairement modifiée.
• L’activité transcriptionnelle va dépendre de la forme eu ou hétero de la chromatine
Conclusion
Références bibliographiques
- Jean-Claude Kaplan, Marc Delpech. Biologie Moléculaire et Médecine. 3e édition. Paris: Médecine-Sciences
Flammarion, 2007.
-Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky, Darnell. Biologie Moléculaire de la cellule. 5e
édition. Bruxelles : de boeck, 2005.
-Gènes
-William Klug , Michael Cummings , Charlotte Spencer .Génétique 8ème édition.2006 Pearson Education
France.
-Génome 3 Brown 2007 Editeur : Garland publishing
-Allieet et Lalegerie P. 1997- Cytobiologie, cours du PCEM Edit Ellipse.
-Bornens M. Luovard D. et Thiery J.P. 1993
-Campbell N.A. et Reece J.B. 2904- Biologie, 2ème éd. Deboeck, 1364p.
-Hohet P. et Nguyen-Distèche M., éd. Deboeck université 1014p.

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  • 1. Structure et organisation de la chromatine Pr K Sifi
  • 2. I. Introduction et définition •L’ADN humain longueur de 1,8 m. •Sa compaction et organisation dans le noyau : d’ADN et de protéines: la chromatine. •L’ADN doit rester accessible, •La compaction est hiérarchisée: le niveau le plus bas : nucléosome le plus élevé : le chromosome.
  • 3. I.1.Définition de la chromatine Complexe nucléoprotéique formé : ADN+ protéines ( 2/3 de protéines histones et non histones) Entité dynamique, dont l’état varie en fonction de la phase du cycle cellulaire. La chromatine dispersée La chromatine se condense en chromosomes
  • 4. Est l’unité fondamentale de la chromatine :  Une particule cœur: ADN de 146 pb Deux exemplaires des histones (H2A et H2B, H3, H4).  Un ADN de liaison (ou internucléosomale) de 15 à 55 pb). • L’histone de liaison H1 extranucléosomale + nucléosome = = un chromatosome. II. Structure de l’unité de base de la chromatine « le nucléosome » II.1.Le nucléosome
  • 5.  Premier niveau d’organisation de la chromatine,  Formé de nucléosomes espacés par de l’ADN de liaison : le nucléofilament,  L’empaquetage en fibre de 11nm de diamètre réduit sa longueur d’un facteur voisin de 6. III. Les différents niveaux d’organisation de la chromatine: III.1.Fibre de chromatine de 11 nm de diamètre
  • 6.  La fibre de 11nm se bobine en une hélice de 30 nm de diamètre .  6 nucléosomes par tour d’hélice = solénoïde (stabilisés par l’histone H1).  L’empaquetage de l’ADN en une fibre de 30 nm réduit sa longueur native d’un facteur de 40. III.2.Fibre de chromatine de 30 nm de diamètre
  • 7. III.3. 3 éme niveau; boucles radiales de 300nm Au cours de la phase mitotique: -Les fibres de 30 nm se replient en boucles géantes ou fibre de 300 nm. -Ces boucles s’associent à un squelette central fait de protéines fibreuses appelé : « échafaudage » central ou Scaffold.
  • 8. III.4.4 éme niveau; chromatide de 700 nm C’est la forme la plus condensée de la chromatine (mitose), • Le superenroulement des boucles de 300 nm forme « des rosettes ». • L’empilement de ces rosettes en une hélice (de 30 rosettes) forme la chromatide du chromosome mitotique.
  • 9. De la chromatine au chromosome
  • 10. • Les chromosomes en métaphase ou pro métaphase de cellules en culture. • Chaque chromosome : une constriction primaire ou centromère une chromatide présente un bras court ou bras p et un bras long ou bras q. • Selon la position du centromère : • chromosomes à centromère médian ou métacentriques , • les chromosomes à centromère sub médian ou sub métacentrique, • les chromosomes à centromères distaux ou acrocentriques. K Sifi III.5. Le chromosome
  • 11. • Les télomères sont situées aux extrémités des chromosomes: -des structures nucléoprotéiques, -protègent les extrémités des chromosomes, -riches en GC, -raccourcissent à chaque division cellulaire, • -les gènes codant pour l’ARN ribosomal 18S,28 S. K S
  • 12. • Dans le génome humain ,les chromosomes se présentent sous différentes tailles . Le chromosome le plus petit est le chromosome 21 tandis que le plus grand chromosome ,c’est le chromosome 1 , • Les membres d’une paire chromosomique = chromosomes homologues : portent une information génétique homologue. Un membre de chaque paire chromosomique est hérité du père et l’autre de la mère. • Le garçon hérite du chromosome X de sa mère et le transmet à toutes ses filles ,le chromosome Y est hérité du père • qui le transmet à tous ses fils. K Sifi
  • 13. K Sifi Le contenue nucléaire en interphase : -Euchromatine: ++++++ gènes -Hétérochromatine: Hétérochromatine Constitutive Hétérochromatine Facultative : + gènes -Structure nucléaire très dense appelée nucléole, IV. Relation entre structure et fonction de la chromatine
  • 14. • Les chromosomes eucaryotes sont composés d’ADN lié à une quantité de protéines spécialisées.` ces protéines permettent le repliement de l’ADN sous des forme beaucoup plus compactes afin qu’il puisse tenir à l’intérieur du noyau d’une cellule. • On appelle chromatine ce complexe ADN- protéines . • La structure de la chromatine est dynamique. Elle peut être temporairement modifiée. • L’activité transcriptionnelle va dépendre de la forme eu ou hétero de la chromatine Conclusion
  • 15. Références bibliographiques - Jean-Claude Kaplan, Marc Delpech. Biologie Moléculaire et Médecine. 3e édition. Paris: Médecine-Sciences Flammarion, 2007. -Lodish, Berk, Matsudaira, Kaiser, Krieger, Scott, Zipursky, Darnell. Biologie Moléculaire de la cellule. 5e édition. Bruxelles : de boeck, 2005. -Gènes -William Klug , Michael Cummings , Charlotte Spencer .Génétique 8ème édition.2006 Pearson Education France. -Génome 3 Brown 2007 Editeur : Garland publishing -Allieet et Lalegerie P. 1997- Cytobiologie, cours du PCEM Edit Ellipse. -Bornens M. Luovard D. et Thiery J.P. 1993 -Campbell N.A. et Reece J.B. 2904- Biologie, 2ème éd. Deboeck, 1364p. -Hohet P. et Nguyen-Distèche M., éd. Deboeck université 1014p.