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UNIVERSITE DE GOMA
UNIGOM
B.P.204 Goma(R.D. Congo) ,B.P.277 Gisenyi(Rwanda)
e-mail: facmed@unigom.org; unigom2007@yahoo.fr
FACULTE DE MEDECINE
TRAVAIL PRATIQUE DE L’HISTOLOGIE GÉNÉRALE
Deuxième Graduat En Science Biomédicale
LE NOYAU
Année Académique 2017-2018
Présenté par le groupe n° 14 constitué par:
1.ASIFIWE LUANDA Jeanne d’arc
2. BALUME AMANI Etienne
3. BARAKA BASHALI
4. BAVUNA SEMAZAIRE Raymond
5. HEKIMA NSANABANDI
6. HIMBAZA NSENGIYUMVA
7. MUNGUIKO HARERA Joseph
8. MUPENZI KABERA
9. NDOOLE NGASHANI Dieu merci
10. NIYIBIZI BARAME Angélique
11. NSIMIRE NTAMUSHOBORA
12. SALOMON BAZAMANZA Fidel
13. SHEMA LUNDA Nicolas
14. TEGEMEYA NTAMUSHOBORA
15. USHINDI KILOLO Jean-Claude
16. ISHARA NSHOKEYINKA
2
INTRODUCTION
Comme prévu, l’être humain est constitué par des cellules; la
cellule en soit qui est l’unité de base de tout être vivant.
Ainsi, l’homme est constitué par des appareils qui sont aussi
constitués par des systèmes; les systèmes constitués à son tour par des
organes qui sont aussi formés par les tissus enfin les tissus formés par des
cellules.
La cellule qui est l’unité fonctionnelle est en soit constituée par
plusieurs organites cellulaires dont nous allons citer quelques unes
comme: Cytoplasme, Ribosome, mitochondrie, R.E(Réticulum
endoplasmique), Appareil de golgi,…et le Noyau qui fera l’objet de notre
recherche.
Définition des quelques concepts
1. Appareil: est un assemblage cohérant d’organes actifs ou structurants
conférant au tout sa fonctionnalité ou sa cohésion.
2. Système: est un ensemble d’élément interagissant entre eux selon
certains principes d’une règles.
3. Organe: ensemble de tissus spécifiques capable de remplir une ou
plusieurs fonctions déterminées.
4. Tissus: est un ensemble des cellules qui ont une structure semblable et
une fonction commune.
5. Cellule: unité fondamentale, structurelle et fonctionnelle de tout être
vivant.
Tous ce concepts tirent leurs définitions dans le livre d’Histologie humaine
Deuxième traduction
4
LE NOYAU
INTRODUCTION :
Contenant le code pour toutes les enzymes d'une cellule et d'autres protéines, le noyau est le centre de
commande de la cellule.
Le noyau contient également la machinerie moléculaire pour répliquer l'ADN et pour synthétiser et traiter tous
types d'ARN. Au cours des complexes de pore interphase dans la membrane enfermant le noyau de réguler le
transfert macromoléculaire entre les compartiments nucléaires et cytoplasmiques.
Les molécules d' ARN matures passent dans le cytoplasme pour leurs rôles dans les synthèse des protéines,
alors que les protéines nécessaires aux activités nucléaires importées du cytoplasme. Restreindre la synthèse
des protéines au cytoplasme aide à garantir que les molécules d'ARN nouvellement fabriquées ne peuvent pas
participer à la traduction avant le traitement
COMPOSANTS DU NOYAU
Le noyau apparaît comme une grande structure arrondie ou ovale, souvent près du centre de la cellule (Figure
3-1), constistué d'une enveloppe nucléaire, d’une masse d'ADN et des protéines appelées chromatine, et un
sous-domaine spécialisé appelé le nucléole.
Le noyau est généralement la plus grande structure dans une cellule. Dans des tissus spécifiques la taille et la
morphologie caractéristiques des noyaux ont tendance à être uniforme;
5
STRUCTURE DU NOYAU
I. ENVELOPPE NUCLÉAIRE
 L'enveloppe nucléaire forme une barrière sélectivement perméable entre les compartiments
nucléaires et cytoplasmiques. la microscopie électronique révèle que l'enveloppe a deux
membranes concentriques séparées par un périnucléaire étroit (30-50 nm) espace (Figure 3-2).
 L'espace et la membrane nucléaire externe sont continues avec un vaste réseau cytoplasmique du
réticulum endoplasmique rugueux (RER), étroitement associé avec la membrane nucléaire interne
est un réseau hautement organisé de protéines appelé la lame nucléaire (Figure 3-4), ce qui
stabilise l'enveloppe nucléaire.
 Les pprincipaux composants de cette couche est la classe de protéines, de filaments intermédiaires
appelés lamines qui se lient aux protéines membranaires et s'associent avec la chromatine dans les
cellules ne se divisant pas.
 Les membranes nucléaires internes et externes sont pointées aux complexes de pores nucléaires
(figures 3-2 à 3-6).
 Divers protéines de noyau d'un complexe de pores nucléaires, appelées nucléoporines, affichent
une symétrie octuple autour de la lumière.
 Bien que les ions et les petits solutés traversent les canaux par diffusion simple, les complexes de
pore régulent le mouvement de macromolécules entre le noyau et le cytoplasme.
6
Une cellule en croissance a 3000-4000 des canaux, chacun fournissant un passage jusqu'à 1000 macromolécules
par seconde.
Les pores individuels permettent le transfert moléculaire dans les deux directions simultanément. Les
macromolécules expédiées hors du noyau inclus les sous-unités ribosomiales et d'autres ARN associés aux
protéines, alors que le trafic entrant est constitué des protéines ,des chromatine, des protéines ribosomales, des
facteurs de transcription et des enzymes.
En utilisant les mécanismes similaires à ceux par lesquels les protéines spécifiques sont reconnues et déplacées à
travers la membrane du RER, les protéines complexes destinés au cytoplasme ont spécifié les séquences
d'exportation nucléaires et les protéines à importer dans la localisation nucléaire. De telles séquences se lient à
transporter des protéines (importines, exportines, etc.), qui tournent et qui interagissent avec les protéines
complexes de pores pour le transfert à travers l'enveloppe nucléaire. L'énergie pour le transport est dérivée du
guanosine 5 -triphosphate (GTP), avec les GTPases aident à assurer la directionnalité du transfer
II. CHROMATINE
Dans les noyaux ne se divisant pas, la chromatine se compose de l'ADN et de ses protéines concomitantes dans un
état largement déroulé. Deux types de chromatine peuvent être distingués à la fois avec la lumière et les
microscopes électroniques (Figures 3-2). L’hétérochromatine (Gr. Heteros, autre + chroma, color=couleur)
apparaît comme un matériau grossier dense aux microscopes électroniques et sous forme de grumeaux
intensément basophiles dans le microscope optique.
7
. L'euchromatine est visible comme étant
finement dispersée.
Les cellules hépatiques ont de gros noyaux
centraux, un ou plusieurs hautement basophile.
Les nucléoles sont visibles dans chaque noyau,
indiquant la synthèse protéique intense par ces
cellules.
Plus la coloration de la chromatine est légère ou
euchromatique, avec de petites zones
d'hétérochromatine, plus foncée et partout au
long du noyau et juste à l'intérieur de l’enveloppe
nucléaire.
Cette hétérochromatine superficielle permet la
limite de l'organelle à voir plus facilement par
microscopie optique, une cellule ici a deux
noyaux; ce qui est assez commun dans le foie.
X500.
Pararosaniline-toluidine bleu.
8
Le modèle de la chromatine d'un noyau est un guide de la cellule activité. En général, les cellules avec des noyaux
légèrement colorés sont plus active dans la synthèse des protéines que ceux avec condensé, sombre noyaux. Dans les
noyaux colorés avec beaucoup d'euchromatine et peu de touffes hétérochromatiques, plus de surface d'ADN est disponible
pour la transcription de l'ARN. Dans les noyaux foncés riches en matériau granulaire dans le microscope électronique et
comme hétérochromatine fortement condensée, l'ADN étroitement enroulé est moins accessible pour la transcription. Bien
que l'hétérochromatine ait tendance à être concentrée près de la lame nucléaire, des preuves de l'organisation spatiale de la
chromatine n'est normalement pas visible. Hybridation in situ récente études de noyaux de fibroblastes humains cultivés,
en utilisant un différemment sondes fluorescentes marquées pour les séquences sur chaque individu chromosome, ont
révélé que ces structures occupent discrète territoires chromosomiques dans la chromatine dispersée (Figure 3-7). De telles
études montrent en outre que chromosomique domaines avec peu de gènes forment une couche sous le nucléaire , alors
que les domaines avec de nombreux gènes actifs sont situés plus profond dans le noyau.
La microscopie de routine des noyaux de cellules de mammifères révèle une petite masse dense d'hétérochromatine
présente chez les femelles mais pas les mâles. Cette "chromatine sexuelle" (ou corps de Barr) est une des deux
chromosomes X présents chez les femelles. Cette x chromosome représente l'hétérochromatine facultative et reste
étroitement enroulé entre les mitoses, tandis que l'autre X chromosome est déroulé, transcriptionnellement actif, et non
visible. La cellule mâle a un chromosome X et un Y chromosome; comme les autres chromosomes, l'interphase Le
chromosome X est déroulé et donc pas de chromatine sexuelle est visible chez les mâles.
9
La formation de l'hétérochromatine facultative implique des modifications chimiques des protéines de
la chromatine et généralement se produit uniquement dans des régions spécifiques d'un chromosome,
avec variabilité dans les cellules de différents tissus. Hétérochromatine constitutive d'autre part est
également spécifiquement modifié, mais est toujours situé sur les mêmes sites, tels que la région du
centromère de chaque chromosome. ADN dans la chromatine est largement emballé en associant avec
des protéines basiques appelées histones et avec divers protéines non histones. L'unité structurale de
l'ADN et des histones est le nucléosome (figure 3-8), qui a un noyau de huit petites histones (deux
copies chacune des histones H2A, H2B, H3, et H4), autour duquel est enveloppé l'ADN avec environ
150 paires de bases. Chaque nucléosome a aussi une plus grande histone (H1) associé à la fois l'ADN
enveloppé et la surface de le noyau. La série de nucléosomes dans la chromatine interagit avec de
nombreuses protéines non histones ayant une grande variété de fonctions enzymatiques. L'ADN lié
aux nucléosomes subit un repliement supplémentaire et l'emballage pour former la fibre de 30 nm
(Figure 3-9), bien que le mécanisme de pliage et les structures de ceci et le plus grand les structures ne
sont pas bien comprises. Des ordres plus élevés de chromatine enroulement comprennent la
formation de transcriptionnellement actif ADN (euchromatine) en boucles qui sont attachées à une
échafaudage de protéines qui comprennent les condensats. Chaque long La double hélice d'ADN avec
ses protéines associées est une chromatide; après la réplication de l'ADN, deux chromatides
maintenues ensemble par complexes des protéines de cohésine forment chaque chromosome.
Emballage supplémentaire pendant la première phase de la division cellulaire les chromosomes
deviennent visibles par microscopie optique après coloration (Figure 3-9).
10
Relation entre l’enveloppe nucléaire et réticulum endoplasmique Rugueux
11
APPLICATION MEDICALE
Les corps de Barr ou la chromatine de genre qui permettent au genre d'être déterminé à la
microscopie chez les patients dont les organes externe sexuels ne permettent pas cette
détermination, comme dans l'hermaphrodisme et le pseudohermaphrodisme. l'analyse du
sexe de la chromatine permet également de révéler d'autres anomalies impliquant les
chromosomes sexuels, tels que la présence des chromosomes XXY (syndrome de
Klinefelter), qui provoque des anomalies testiculaires et une azoospermie ( absence de
sperme). Les chromosomes sexuels X et Y contiennent des gènes déterminant si un individu
va se développer en tant que femme ou homme. En plus de la paire de chromosomes
sexuels, les cellules contiennent des paires des autosomes. Chacune de ces paires de
chromosomes contient un chromosome originaire de la mère et un dérivé du père. Les
membres de chaque chromosome paire sont appelés homologues parce que, bien que de
différents les parents, ils contiennent formes (allèles) des mêmes gènes. Cellules de la
plupart des tissus ( cellules somatiques) sont considérés comme diploïdes ils contiennent
des paires de chromosomes. Les généticiens se réfèrent à diploïde cellules comme 2n, où n
est le nombre de chromosomes uniques chez une espèce, 23 chez l'homme. Les
spermatozoïdes et les ovocytes matures
12
 Les chromosomes sexuels X et Y contiennent des gènes déterminant si un individu va se
développer en tant que femme ou homme. En plus de la paire de chromosomes sexuels,
les cellules contiennent des paires des autosomes.
 Chacune de ces paires de chromosomes contient un chromosome originaire de la mère et
un dérivé du père. Les membres de chaque chromosome paire sont appelés homologues
parce que, bien que de différents les parents, ils contiennent formes (allèles) des mêmes
gènes. Cellules de la plupart des tissus ( cellules somatiques) sont considérés comme
diploïdes ils contiennent des paires de chromosomes.
 Les généticiens se réfèrent aux cellules diploïdes comme 2n, où n est le nombre de
chromosomes uniques chez une espèce, 23 chez l'homme. Les spermatozoïdes et les
ovocytes matures (cellules germinales) sont haploïdes, avec la moitié du nombre
deschromosomes diploïdes, chaque paire ayant été séparée pendant la méiose (décrit ci-
dessous).
 L'analyse microscopique des chromosomes commence généralement avec des cellules
cultivées arrêtées en métaphase mitotique par la colchicine ou d'autres composés qui
perturbent les microtubules.
 Après traiter et colorer les cellules, les chromosomes condensés d'un noyau sont
photographiés par microscopie optique et réarrangé pour produire un caryotype dans
lequel les régions chromosomiques colorées (bandes) peuvent être analysées (Figure 3-
13
APPLICATION MEDICALE
Le caryotypage est important pour de nombreux diagnostics
prénataux, quelle analyse chromosomique des cellules cultivées de
la fœtus ou amnion peut détecter certaines anomalies génétiques.
Comme avec des caryotypes d'adultes, des chromosomes manquants
ou supplémentaires et les délétions ou translocations
chromosomiques sont facilement vu. Nouvelles méthodes de
coloration chromosomique et moléculaire techniques telles que
l'hybridation fluorescente in situ (FISH) sont continuellement
développés et utilisés pour diagnostic cytogénétique.
14
Ultrastructure du nucléole
15
III. NUCLÉOLES
Le nucléole est généralement sphérique, fortement basophile sous-domaine
des noyaux dans les cellules, faisant activement des protéines (Figures 3-1 à 3-
3). La basophilie intense des nucléoles est due non pas à l'hétérochromatine,
mais à la présence de densément ARN ribosomique concentré (ARNr) qui est
transcrit, traité, et complexé en sous-unités ribosomales dans les nucléoles.
Les régions chromosomiques avec les gènes de l'ARNr organisent un ou plus
de nucléoles dans des cellules nécessitant une production intense de
ribosomes pour la synthèse de protéines pendant la croissance ou la sécrétion.
L'analyse ultrastructurales d'un nucléole actif révèle fibrillaire et sous-régions
granulaires avec différentes caractéristiques de coloration qui reflètent les
étapes de la maturation de l'ARNr (Figure 3-11). Molécules de l'ARNr sont
traitées dans le nucléole et très rapidement associer aux protéines
ribosomales importées du cytoplasme via nucléaire complexes de pores. Le
petit nouvellement organisé et de grandes sous-unités ribosomiques sont
ensuite exportés vers le cytoplasme à travers ces mêmes pores nucléaires.
16
APPLICATON MEDICALE
Tissus avec des populations cellulaires stables ou à renouvellement rapide peut
inclure des cellules qui se transforment pour se développer à un rythme plus élevé
et de manière non coordonnée. Tel prolifération néoplasique suit généralement les
dommages à la ADN de proto-oncogènes et échec des cellules à être éliminé.
La croissance néoplasique peut être soit bénigne (avec croissance lente et pas
envahissante pour les organes voisins) ou malin (avec une croissance rapide et une
grande capacité à envahir autres organes). Le cancer est le terme commun pour
tous les malins tumeurs.
17
Enveloppe nucléaire, lames nucléaires et pores nucléaires complexes
(a) lié à la membrane interne de l'enveloppe nucléaire est
la lame nucléaire, un maillage assemblé à partir de
lamines (protéines de filament intermédiaire de classe V).
Complexes de pores nucléaires contenir plus de 30
protéines de base (nucléoporines), enjamber les deux
membranes de l'enveloppe nucléaire, et réguler le
transfert bidirectionnel de complexes macromoléculaires
entre le noyau et le cytoplasme. (b) EM de
balayage de la membrane nucléaire interne
(nucléoplasmique face) montrant des parties de la lame
nucléaire (NL) maillage avec de nombreux complexes de
pores nucléaires intégrés (PNJ). La préparation provient
d'un amphibien en croissance active ovocyte. Noyaux de
ces très grandes cellules peuvent être isolées
manuellement, faciliter les études ultrastructurales de
l'enveloppe nucléaire. X100,000. (Utilisé, avec la
permission, du Dr M.W. Goldberg, Département des
sciences biologiques et biomédicales, Université de
Durham, Royaume-Uni.)
18
Pores nucléaires
a) Une section TEM à travers l'enveloppe
nucléaire entre noyau (N) et le cytoplasme (C)
montre ses deux membranes structure. Les
complexes de pores nucléaires électrons-
denses reliant l'enveloppe nucléaire peut
également être vue (flèches). Electrondense
hétérochromatine est adjacente à l'enveloppe,
sauf les pores nucléaires. (b) Une section
tangentielle à travers un nucléaire enveloppe
montre les complexes de pores nucléaires
(flèches) et la patchs électron-lucent dans
l'hétérochromatine périphérique, qui
représentent les zones juste à l'intérieur des
pores. X80,000.
19
Cryofracture de l'enveloppe nucléaire montrant les pores nucléaires.
Une micrographie électronique
obtenue par des expositions
cellulaires fracturées par congélation
les deux couches de l'enveloppe
nucléaire et les pores nucléaires. Le
plan de fracture se produit en partie
entre les deux enveloppe nucléaire
membranes (à gauche), mais surtout
à l'intérieur de l'enveloppe avec le
chromatine enlevée. La taille et la
distribution du nucléaire les
complexes de pores sont clairement
visibles. X60 000
20
APPLICATION MÉDICALE
Certaines mutations dans le gène codant pour la lamine A sont
associé avec un sous-type de la maladie progeria, ce qui provoque
un vieillissement prématuré. Dans ce cas et d'autres rares « les
laminopathies, "l'enveloppe nucléaire est anormale, mais comment
cela est lié au trouble n'est pas clair. Laminopathies affecter certains
tissus beaucoup plus que d'autres, bien que les lamines impliquées
soient dans toutes les cellules du corps.
21
❯ Le cycle cellulaire
 Avant la différenciation, la plupart des cellules subissent des cycles répétés de synthèse
macromoléculaire (croissance) et division (mitose). La séquence régulière d'événements qui
aboutissent à de nouvelles cellules est appelée le cycle cellulaire. Amélioration des connaissances sur
la façon dont chaque phase du cycle cellulaire est contrôlée et comment la qualité moléculaire
synthèse, en particulier la réplication de l'ADN, est surveillé a conduit de comprendre les causes de
nombreux types de cancer, dans lesquels les cellules prolifèrent sans ces contrôles Le cycle cellulaire
comporte quatre phases distinctes: la mitose et périodes désignées G1 (l'intervalle de temps entre la
mitose et l'ADN réplication), S (la période de synthèse de l'ADN) et G2 (l’écart entre la duplication de
l'ADN et la mitose suivante). Les durées approximatives de ces phases dans la division rapide les
cellules humaines sont illustrées à la figure 3-12. G1 est généralement la phase la plus longue et la plus
variable du cycle et est une période de l'ARN actif et de la synthèse des protéines, y compris les
protéines contrôlant progresser à travers le cycle cellulaire. Toujours en G1, la cellule volume, réduit
de moitié pendant la mitose, retourne à son précédent Taille. La phase S est caractérisée par la
réplication de l'ADN, la synthèse des histones et le début de la duplication du centrosome. Dans la
phase G2 relativement courte, les protéines nécessaires pour la mitose s'accumule. Comme les cellules
postmitotiques commencent à se spécialiser et différencier, les activités du cycle cellulaire peuvent
être temporairement ou suspendu de façon permanente, les cellules étant parfois comme étant dans la
phase G0. Certaines cellules différenciées, telles comme ceux du foie, renouveler le vélo sous certaines
conditions; d'autres, y compris la plupart des cellules musculaires et nerveuses, sont en phase
terminale différencier 3-7 Territoires chromosomiques d'un humain noyau fibroblastique
22
Chromosomes territoriaux du fibroblastique humain du nucléole
L'hybridation fluorescente in situ (FISH) peut être utilisée
avec une combinaison de sondes marquées, chacune
spécifique séquences sur différents chromosomes. Un
noyau d'un cultivé fibroblaste humain a été traité par 24
couleurs FISH, photographié par microscopie confocale
dans des canaux, et les résultats superposés pour former un
RG B (rouge-vert-bleu) image (a) des 24 marqués
différemment types de chromosomes (1-22, X et Y).
Chromosome individuel les territoires de l'image ont été
identifiés et faussés après classification par logiciel
développé pour de telles analyses (b) (Utilisé, avec la
permission, du Dr Thomas Cremer, Département de
Biologie II, Anthropologie et Génétique Humaine, Ludwig
Maximilien Université, Munich, Allemagne.)
Le cyclisme est activé dans les cellules post-mitotiques G0
par des signaux protéiques de l'environnement
extracellulaire appelé mitogenes ou facteurs de croissance se
liant aux récepteurs de surface cellulaire et déclenchement
une cascade de signalisation kinase dans les cellules. Les
cellules sont alors
23
Composants du nucléosome
Le nucléosome est une structure qui produit
l'organisation initiale de l'ADN double brin libre
dans la chromatine. Chaque nucléosome a un
complexe de base octomérique composé de quatre
types d'histones, deux copies chacune de H2A, H2B,
H3, et H4. Autour de ce noyau est enroulé ADN
environ 150 paires de base de longueur. Une histone
H1 est située à l'extérieur du ADN sur la surface de
chaque nucléosome. ADN associé avec des
nucléosomes in vivo ressemble donc à une longue
chaîne de perles. Les nucléosomes sont des
structures très dynamiques, avec H1 relâchement et
déballage d'ADN au moins une fois par seconde
pour permettre d'autres protéines, y compris les
facteurs de transcription et enzymes, accès à l'ADN.
24
maintenu au point de restriction à la "limite" G1 / S jusqu'à suffisamment de nutriments et
d'enzymes requis pour la réplication de l'ADN ont accumulé et quand toute la réplication de
l'ADN prêt commence (Phase S). Comme le montre la figure 3-13, entrée ou progression à travers
l'autre phase du cycle est également surveillée à d'autres points de contrôle, où certaines
conditions doivent être remplies avant la cellule continue à faire du vélo. Le cyclisme global est
régulé par un famille de protéines cytoplasmiques appelées cyclines. Avec différents cyclines
présentes au cours de différentes phases du cycle cellulaire, complexe active une ou plusieurs
cyclines spécifiques kinases (CDK). Chaque CDK activée puis phosphoryle protéines spécifiques,
y compris les enzymes, les facteurs de transcription pour des ensembles spécifiques de gènes, et
sous-unités du cytosquelette, déclenchant les activités qui caractérisent la prochaine phase du
cycle.
Lorsque chaque série successive d'activités est terminée, le cycline contrôlant que la phase du
cycle cellulaire est enlevée rapidement par des protéasomes et un nouveau cycline qui favorise les
activités pour la prochaine phase prend le relais. De cette façon, divers cellulaires Activités sont
coordonnés avec des phases spécifiques de la cellule cycle. Les principaux cyclines, CDK et
protéines cibles importantes sont résumés dans le tableau 3-1.
25
Plusieurs ordres d'emballage d'ADN se produisent dans la
chromatine et pendant condensation de chromatine de
prophase mitotique. Le dessin supérieur montre la double
hélice d'ADN de 2 nm, suivie par l'association de l'ADN
avec des histones pour former 11 nm des filaments de
nucléosomes reliés par l'ADN ("perles sur une chaîne ").
Les nucléosomes sur l'ADN interagissent alors une
manière pas bien comprise pour former un plus compact
Fibre de 30 nm. Pour la transcription, l'ADN forme des
boucles qui restent attaché à et stabilisé par des
interactions avec les protéines échafaudages qui finissent
par constituer un cadre central à le long axe de chaque
chromosome. L'hétérochromatine n’est pas transcrit et
reste plus fortement condensé. Le dessin du bas montre
un chromosome en métaphase, avec emballage maximal
d'ADN. Le chromosome est constitué de deux
chromatides maintenues ensemble à une constriction
appelée le centromère.
26
APPLICATION MÉDICALE
De nombreux facteurs de croissance mitogéniques pour la recherche sont
produits commercialement à partir de micro-organismes ou de cellules
recombinantes ADN, et certains ont des utilisations médicales
importantes.
27
Figure 3-10 Caryotype humain
Les caryotypes fournissent des informations microscopiques
lumineuses le nombre et la morphologie des chromosomes
dans un organisme. De telles préparations sont faites en
colorant et en photographiant les chromosomes d'une cellule
cultivée arrêté avec la colchicine pendant la mitose, lorsque
les chromosomes sont au maximum condensé. A partir de
l'image des chromosomes individuels sont généralement
placés ensemble par paires. Avec certaines taches chaque
chromosome a un motif particulier de baguage facilite son
identification et montre la relation de motif de bandes aux
anomalies génétiques. Hybridation avec des sondes
fluorescentes spécifiques à chaque chromosome (FISH) suivi
d'un caryotypage donne une image comme ça montré ici.
Notez que les 22 paires d'autosomes, ainsi comme les
chromosomes X et Y, diffèrent par la taille, la morphologie, et
l'emplacement du centromère.
Des exemples importants comprennent des analogues de la
colonisation granulocytaire facteur (G-CSF), qui stimule les
neutrophiles la production chez les patients immunodéprimés, et
l'érythropoïétine, qui peut stimuler la formation de globules rouges
dans les patients atteints d'anémie.
28
 La progression à travers le cycle cellulaire est stoppée par une
variété des conditions défavorables telles que la nutrition
inadéquate stress), des microenvironnements cellulaires
inappropriés, ou de l'ADN dommage. L'ADN nucléaire est
surveillé de très près et endommage ici peut arrêter le cycle
cellulaire non seulement à la restriction G1 point mais aussi
pendant S ou à un point de contrôle dans G2 (Figure 3-13). L'arrêt
G1 peut permettre la réparation des dommages avant la cellule
entre en phase S, de sorte que l'ADN endommagé ne se reproduise
pas défauts génétiques pendant la réplication. Si le problème
rencontré à aucun point de contrôle ne peut être corrigé assez
rapidement en faisant du vélo est arrêté, les protéines codées par
les gènes suppresseurs de tumeurs sont activé et l'activité de cette
cellule est redirigée vers le suicide cellulaire ou apoptose.
29
APPLICATION MEDICALE
De nombreux gènes codant pour des protéines importantes dans le
contrôle de la prolifération cellulaire et la différenciation sont
souvent appelés proto-oncogènes; des changements dans la
structure ou l'expression de ceux-ci peuvent les convertir en
oncogènes provoquant incontrôlé la croissance cellulaire et un
potentiel de cancer. Modifié proto-oncogènes sont associés à de
nombreux types de tumeurs et les cancers hématologiques. Les
proto-oncogènes peuvent coder presque toute protéine impliquée
dans le contrôle de l'activité mitotique, comprenant divers facteurs
de croissance spécifiques, les récepteurs facteurs de croissance, et
diverses kinases et autres protéines impliqué dans la signalisation
intracellulaire des facteurs de croissance.
30
Figure 3-11 Régions à l'intérieur d'un nucléole
Le TEM révèle des régions morphologiquement
distinctes dans un nucléole. Les petites zones de
coloration lumineuse sont des centres fibrillaires (FC),
contenant les séquences d'ADN pour les gènes de l'ARNr
(les organisateurs nucléolaires).
Le matériau fibrillaire plus foncé (F) entourant les
centres fibrillaires consiste à accumuler transcrits
d'ARNr. Matériau plus granulaire (G) du nucléole
contient principalement les grandes et petites sous-
unités ribosomales étant assemblé à partir de protéines
ARNr et ribosomales synthétisées dans le cytoplasme.
Différentes quantités d'hétérochromatine (H) sont
également généralement trouvés près du nucléole,
dispersés dans l'euchromatine (E) et adjacente à
l'enveloppe nucléaire (NE) qui sépare la chromatine du
cytoplasme (C). X35,000.
31
APPLICATION MÉDICALE
Le rétinoblastome est un type de cancer survenant dans les yeux,
habituellement chez les jeunes enfants. Une forme de la maladie est
hérité ou familial. Recherche sur la base génétique de cette maladie
a conduit à la découverte de Rb, un gène codant pour une protéine
clé active au point de restriction G1 qui bloque la progression du
cycle cellulaire jusqu'à l'arrivée d'un stimulus mitogène. Une kinase
activé par un récepteur de facteur de croissance phosphorylates la
protéine Rb, l'amenant à libérer la transcription E2F facteur. Ce
facteur active ensuite les gènes nécessaires pour la réplication de
l'ADN.
32
Les modifications de l'ADN (mutations) résultant de dommages sont pas
toujours détecté et corrigé (ou éliminé). Si une telle un changement se
produit dans un gène important pour les activités du cycle cellulaire, tels que
les gènes de certains facteurs de croissance, leurs récepteurs ou kinases de
signalisation, les contrôles normaux sur le cycle cellulaire peuvent être
affecté et la croissance peut se produire de manière moins réglementée qui
est généralement détecté par les protéines suppresseur de tumeur comme
p53. L'incapacité à détecter le cycle cellulaire non régulé peut conduire à des
défauts supplémentaires et les changements cellulaires trouvés dans les
différents types de cancer. Dans de nombreuses formes de l'homme cancer,
le gène du suppresseur de tumeur clé p53 est lui-même muté, réduisant ainsi
la capacité d'éliminer les cellules avec ADN endommagé et facilitant la
prolifération des cellules avec de nouveaux défauts génétiques.
33
CONCLUSION
Le noyau est le centre organisateur de la cellule, car c'est le centre de contrôle et les sources
d'informations determinant ce que sera la cellule; a quoi elle servira quand elle devra se
multiplier etc,…
Le noyau constitue le siège de l'hérédité, car il commentient l'organite nécessaire dans le
quel s'effectue l'opération héréditaire d'où il contient L'ADN(acide désoxyribonucléique) qui
est le centre de toute hérédité.
En effet il constitue le centre directeur de toute la cellule à cause de son ADN.
Ainsi la fin de notre travail, au nom de tout le groupe, nous disons merci
34
BIBLIOGRAPHIE
1. Jinqueras,
2. Histologie humaine 2ème traduction
3. PRÉPAMED SCIENCE DE LA VIE 2014-2015
4. CYTOLOGIE 2002
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  • 1. UNIVERSITE DE GOMA UNIGOM B.P.204 Goma(R.D. Congo) ,B.P.277 Gisenyi(Rwanda) e-mail: facmed@unigom.org; unigom2007@yahoo.fr FACULTE DE MEDECINE TRAVAIL PRATIQUE DE L’HISTOLOGIE GÉNÉRALE Deuxième Graduat En Science Biomédicale LE NOYAU Année Académique 2017-2018
  • 2. Présenté par le groupe n° 14 constitué par: 1.ASIFIWE LUANDA Jeanne d’arc 2. BALUME AMANI Etienne 3. BARAKA BASHALI 4. BAVUNA SEMAZAIRE Raymond 5. HEKIMA NSANABANDI 6. HIMBAZA NSENGIYUMVA 7. MUNGUIKO HARERA Joseph 8. MUPENZI KABERA 9. NDOOLE NGASHANI Dieu merci 10. NIYIBIZI BARAME Angélique 11. NSIMIRE NTAMUSHOBORA 12. SALOMON BAZAMANZA Fidel 13. SHEMA LUNDA Nicolas 14. TEGEMEYA NTAMUSHOBORA 15. USHINDI KILOLO Jean-Claude 16. ISHARA NSHOKEYINKA 2
  • 3. INTRODUCTION Comme prévu, l’être humain est constitué par des cellules; la cellule en soit qui est l’unité de base de tout être vivant. Ainsi, l’homme est constitué par des appareils qui sont aussi constitués par des systèmes; les systèmes constitués à son tour par des organes qui sont aussi formés par les tissus enfin les tissus formés par des cellules. La cellule qui est l’unité fonctionnelle est en soit constituée par plusieurs organites cellulaires dont nous allons citer quelques unes comme: Cytoplasme, Ribosome, mitochondrie, R.E(Réticulum endoplasmique), Appareil de golgi,…et le Noyau qui fera l’objet de notre recherche.
  • 4. Définition des quelques concepts 1. Appareil: est un assemblage cohérant d’organes actifs ou structurants conférant au tout sa fonctionnalité ou sa cohésion. 2. Système: est un ensemble d’élément interagissant entre eux selon certains principes d’une règles. 3. Organe: ensemble de tissus spécifiques capable de remplir une ou plusieurs fonctions déterminées. 4. Tissus: est un ensemble des cellules qui ont une structure semblable et une fonction commune. 5. Cellule: unité fondamentale, structurelle et fonctionnelle de tout être vivant. Tous ce concepts tirent leurs définitions dans le livre d’Histologie humaine Deuxième traduction 4
  • 5. LE NOYAU INTRODUCTION : Contenant le code pour toutes les enzymes d'une cellule et d'autres protéines, le noyau est le centre de commande de la cellule. Le noyau contient également la machinerie moléculaire pour répliquer l'ADN et pour synthétiser et traiter tous types d'ARN. Au cours des complexes de pore interphase dans la membrane enfermant le noyau de réguler le transfert macromoléculaire entre les compartiments nucléaires et cytoplasmiques. Les molécules d' ARN matures passent dans le cytoplasme pour leurs rôles dans les synthèse des protéines, alors que les protéines nécessaires aux activités nucléaires importées du cytoplasme. Restreindre la synthèse des protéines au cytoplasme aide à garantir que les molécules d'ARN nouvellement fabriquées ne peuvent pas participer à la traduction avant le traitement COMPOSANTS DU NOYAU Le noyau apparaît comme une grande structure arrondie ou ovale, souvent près du centre de la cellule (Figure 3-1), constistué d'une enveloppe nucléaire, d’une masse d'ADN et des protéines appelées chromatine, et un sous-domaine spécialisé appelé le nucléole. Le noyau est généralement la plus grande structure dans une cellule. Dans des tissus spécifiques la taille et la morphologie caractéristiques des noyaux ont tendance à être uniforme; 5
  • 6. STRUCTURE DU NOYAU I. ENVELOPPE NUCLÉAIRE  L'enveloppe nucléaire forme une barrière sélectivement perméable entre les compartiments nucléaires et cytoplasmiques. la microscopie électronique révèle que l'enveloppe a deux membranes concentriques séparées par un périnucléaire étroit (30-50 nm) espace (Figure 3-2).  L'espace et la membrane nucléaire externe sont continues avec un vaste réseau cytoplasmique du réticulum endoplasmique rugueux (RER), étroitement associé avec la membrane nucléaire interne est un réseau hautement organisé de protéines appelé la lame nucléaire (Figure 3-4), ce qui stabilise l'enveloppe nucléaire.  Les pprincipaux composants de cette couche est la classe de protéines, de filaments intermédiaires appelés lamines qui se lient aux protéines membranaires et s'associent avec la chromatine dans les cellules ne se divisant pas.  Les membranes nucléaires internes et externes sont pointées aux complexes de pores nucléaires (figures 3-2 à 3-6).  Divers protéines de noyau d'un complexe de pores nucléaires, appelées nucléoporines, affichent une symétrie octuple autour de la lumière.  Bien que les ions et les petits solutés traversent les canaux par diffusion simple, les complexes de pore régulent le mouvement de macromolécules entre le noyau et le cytoplasme. 6
  • 7. Une cellule en croissance a 3000-4000 des canaux, chacun fournissant un passage jusqu'à 1000 macromolécules par seconde. Les pores individuels permettent le transfert moléculaire dans les deux directions simultanément. Les macromolécules expédiées hors du noyau inclus les sous-unités ribosomiales et d'autres ARN associés aux protéines, alors que le trafic entrant est constitué des protéines ,des chromatine, des protéines ribosomales, des facteurs de transcription et des enzymes. En utilisant les mécanismes similaires à ceux par lesquels les protéines spécifiques sont reconnues et déplacées à travers la membrane du RER, les protéines complexes destinés au cytoplasme ont spécifié les séquences d'exportation nucléaires et les protéines à importer dans la localisation nucléaire. De telles séquences se lient à transporter des protéines (importines, exportines, etc.), qui tournent et qui interagissent avec les protéines complexes de pores pour le transfert à travers l'enveloppe nucléaire. L'énergie pour le transport est dérivée du guanosine 5 -triphosphate (GTP), avec les GTPases aident à assurer la directionnalité du transfer II. CHROMATINE Dans les noyaux ne se divisant pas, la chromatine se compose de l'ADN et de ses protéines concomitantes dans un état largement déroulé. Deux types de chromatine peuvent être distingués à la fois avec la lumière et les microscopes électroniques (Figures 3-2). L’hétérochromatine (Gr. Heteros, autre + chroma, color=couleur) apparaît comme un matériau grossier dense aux microscopes électroniques et sous forme de grumeaux intensément basophiles dans le microscope optique. 7
  • 8. . L'euchromatine est visible comme étant finement dispersée. Les cellules hépatiques ont de gros noyaux centraux, un ou plusieurs hautement basophile. Les nucléoles sont visibles dans chaque noyau, indiquant la synthèse protéique intense par ces cellules. Plus la coloration de la chromatine est légère ou euchromatique, avec de petites zones d'hétérochromatine, plus foncée et partout au long du noyau et juste à l'intérieur de l’enveloppe nucléaire. Cette hétérochromatine superficielle permet la limite de l'organelle à voir plus facilement par microscopie optique, une cellule ici a deux noyaux; ce qui est assez commun dans le foie. X500. Pararosaniline-toluidine bleu. 8
  • 9. Le modèle de la chromatine d'un noyau est un guide de la cellule activité. En général, les cellules avec des noyaux légèrement colorés sont plus active dans la synthèse des protéines que ceux avec condensé, sombre noyaux. Dans les noyaux colorés avec beaucoup d'euchromatine et peu de touffes hétérochromatiques, plus de surface d'ADN est disponible pour la transcription de l'ARN. Dans les noyaux foncés riches en matériau granulaire dans le microscope électronique et comme hétérochromatine fortement condensée, l'ADN étroitement enroulé est moins accessible pour la transcription. Bien que l'hétérochromatine ait tendance à être concentrée près de la lame nucléaire, des preuves de l'organisation spatiale de la chromatine n'est normalement pas visible. Hybridation in situ récente études de noyaux de fibroblastes humains cultivés, en utilisant un différemment sondes fluorescentes marquées pour les séquences sur chaque individu chromosome, ont révélé que ces structures occupent discrète territoires chromosomiques dans la chromatine dispersée (Figure 3-7). De telles études montrent en outre que chromosomique domaines avec peu de gènes forment une couche sous le nucléaire , alors que les domaines avec de nombreux gènes actifs sont situés plus profond dans le noyau. La microscopie de routine des noyaux de cellules de mammifères révèle une petite masse dense d'hétérochromatine présente chez les femelles mais pas les mâles. Cette "chromatine sexuelle" (ou corps de Barr) est une des deux chromosomes X présents chez les femelles. Cette x chromosome représente l'hétérochromatine facultative et reste étroitement enroulé entre les mitoses, tandis que l'autre X chromosome est déroulé, transcriptionnellement actif, et non visible. La cellule mâle a un chromosome X et un Y chromosome; comme les autres chromosomes, l'interphase Le chromosome X est déroulé et donc pas de chromatine sexuelle est visible chez les mâles. 9
  • 10. La formation de l'hétérochromatine facultative implique des modifications chimiques des protéines de la chromatine et généralement se produit uniquement dans des régions spécifiques d'un chromosome, avec variabilité dans les cellules de différents tissus. Hétérochromatine constitutive d'autre part est également spécifiquement modifié, mais est toujours situé sur les mêmes sites, tels que la région du centromère de chaque chromosome. ADN dans la chromatine est largement emballé en associant avec des protéines basiques appelées histones et avec divers protéines non histones. L'unité structurale de l'ADN et des histones est le nucléosome (figure 3-8), qui a un noyau de huit petites histones (deux copies chacune des histones H2A, H2B, H3, et H4), autour duquel est enveloppé l'ADN avec environ 150 paires de bases. Chaque nucléosome a aussi une plus grande histone (H1) associé à la fois l'ADN enveloppé et la surface de le noyau. La série de nucléosomes dans la chromatine interagit avec de nombreuses protéines non histones ayant une grande variété de fonctions enzymatiques. L'ADN lié aux nucléosomes subit un repliement supplémentaire et l'emballage pour former la fibre de 30 nm (Figure 3-9), bien que le mécanisme de pliage et les structures de ceci et le plus grand les structures ne sont pas bien comprises. Des ordres plus élevés de chromatine enroulement comprennent la formation de transcriptionnellement actif ADN (euchromatine) en boucles qui sont attachées à une échafaudage de protéines qui comprennent les condensats. Chaque long La double hélice d'ADN avec ses protéines associées est une chromatide; après la réplication de l'ADN, deux chromatides maintenues ensemble par complexes des protéines de cohésine forment chaque chromosome. Emballage supplémentaire pendant la première phase de la division cellulaire les chromosomes deviennent visibles par microscopie optique après coloration (Figure 3-9). 10
  • 11. Relation entre l’enveloppe nucléaire et réticulum endoplasmique Rugueux 11
  • 12. APPLICATION MEDICALE Les corps de Barr ou la chromatine de genre qui permettent au genre d'être déterminé à la microscopie chez les patients dont les organes externe sexuels ne permettent pas cette détermination, comme dans l'hermaphrodisme et le pseudohermaphrodisme. l'analyse du sexe de la chromatine permet également de révéler d'autres anomalies impliquant les chromosomes sexuels, tels que la présence des chromosomes XXY (syndrome de Klinefelter), qui provoque des anomalies testiculaires et une azoospermie ( absence de sperme). Les chromosomes sexuels X et Y contiennent des gènes déterminant si un individu va se développer en tant que femme ou homme. En plus de la paire de chromosomes sexuels, les cellules contiennent des paires des autosomes. Chacune de ces paires de chromosomes contient un chromosome originaire de la mère et un dérivé du père. Les membres de chaque chromosome paire sont appelés homologues parce que, bien que de différents les parents, ils contiennent formes (allèles) des mêmes gènes. Cellules de la plupart des tissus ( cellules somatiques) sont considérés comme diploïdes ils contiennent des paires de chromosomes. Les généticiens se réfèrent à diploïde cellules comme 2n, où n est le nombre de chromosomes uniques chez une espèce, 23 chez l'homme. Les spermatozoïdes et les ovocytes matures 12
  • 13.  Les chromosomes sexuels X et Y contiennent des gènes déterminant si un individu va se développer en tant que femme ou homme. En plus de la paire de chromosomes sexuels, les cellules contiennent des paires des autosomes.  Chacune de ces paires de chromosomes contient un chromosome originaire de la mère et un dérivé du père. Les membres de chaque chromosome paire sont appelés homologues parce que, bien que de différents les parents, ils contiennent formes (allèles) des mêmes gènes. Cellules de la plupart des tissus ( cellules somatiques) sont considérés comme diploïdes ils contiennent des paires de chromosomes.  Les généticiens se réfèrent aux cellules diploïdes comme 2n, où n est le nombre de chromosomes uniques chez une espèce, 23 chez l'homme. Les spermatozoïdes et les ovocytes matures (cellules germinales) sont haploïdes, avec la moitié du nombre deschromosomes diploïdes, chaque paire ayant été séparée pendant la méiose (décrit ci- dessous).  L'analyse microscopique des chromosomes commence généralement avec des cellules cultivées arrêtées en métaphase mitotique par la colchicine ou d'autres composés qui perturbent les microtubules.  Après traiter et colorer les cellules, les chromosomes condensés d'un noyau sont photographiés par microscopie optique et réarrangé pour produire un caryotype dans lequel les régions chromosomiques colorées (bandes) peuvent être analysées (Figure 3- 13
  • 14. APPLICATION MEDICALE Le caryotypage est important pour de nombreux diagnostics prénataux, quelle analyse chromosomique des cellules cultivées de la fœtus ou amnion peut détecter certaines anomalies génétiques. Comme avec des caryotypes d'adultes, des chromosomes manquants ou supplémentaires et les délétions ou translocations chromosomiques sont facilement vu. Nouvelles méthodes de coloration chromosomique et moléculaire techniques telles que l'hybridation fluorescente in situ (FISH) sont continuellement développés et utilisés pour diagnostic cytogénétique. 14
  • 16. III. NUCLÉOLES Le nucléole est généralement sphérique, fortement basophile sous-domaine des noyaux dans les cellules, faisant activement des protéines (Figures 3-1 à 3- 3). La basophilie intense des nucléoles est due non pas à l'hétérochromatine, mais à la présence de densément ARN ribosomique concentré (ARNr) qui est transcrit, traité, et complexé en sous-unités ribosomales dans les nucléoles. Les régions chromosomiques avec les gènes de l'ARNr organisent un ou plus de nucléoles dans des cellules nécessitant une production intense de ribosomes pour la synthèse de protéines pendant la croissance ou la sécrétion. L'analyse ultrastructurales d'un nucléole actif révèle fibrillaire et sous-régions granulaires avec différentes caractéristiques de coloration qui reflètent les étapes de la maturation de l'ARNr (Figure 3-11). Molécules de l'ARNr sont traitées dans le nucléole et très rapidement associer aux protéines ribosomales importées du cytoplasme via nucléaire complexes de pores. Le petit nouvellement organisé et de grandes sous-unités ribosomiques sont ensuite exportés vers le cytoplasme à travers ces mêmes pores nucléaires. 16
  • 17. APPLICATON MEDICALE Tissus avec des populations cellulaires stables ou à renouvellement rapide peut inclure des cellules qui se transforment pour se développer à un rythme plus élevé et de manière non coordonnée. Tel prolifération néoplasique suit généralement les dommages à la ADN de proto-oncogènes et échec des cellules à être éliminé. La croissance néoplasique peut être soit bénigne (avec croissance lente et pas envahissante pour les organes voisins) ou malin (avec une croissance rapide et une grande capacité à envahir autres organes). Le cancer est le terme commun pour tous les malins tumeurs. 17
  • 18. Enveloppe nucléaire, lames nucléaires et pores nucléaires complexes (a) lié à la membrane interne de l'enveloppe nucléaire est la lame nucléaire, un maillage assemblé à partir de lamines (protéines de filament intermédiaire de classe V). Complexes de pores nucléaires contenir plus de 30 protéines de base (nucléoporines), enjamber les deux membranes de l'enveloppe nucléaire, et réguler le transfert bidirectionnel de complexes macromoléculaires entre le noyau et le cytoplasme. (b) EM de balayage de la membrane nucléaire interne (nucléoplasmique face) montrant des parties de la lame nucléaire (NL) maillage avec de nombreux complexes de pores nucléaires intégrés (PNJ). La préparation provient d'un amphibien en croissance active ovocyte. Noyaux de ces très grandes cellules peuvent être isolées manuellement, faciliter les études ultrastructurales de l'enveloppe nucléaire. X100,000. (Utilisé, avec la permission, du Dr M.W. Goldberg, Département des sciences biologiques et biomédicales, Université de Durham, Royaume-Uni.) 18
  • 19. Pores nucléaires a) Une section TEM à travers l'enveloppe nucléaire entre noyau (N) et le cytoplasme (C) montre ses deux membranes structure. Les complexes de pores nucléaires électrons- denses reliant l'enveloppe nucléaire peut également être vue (flèches). Electrondense hétérochromatine est adjacente à l'enveloppe, sauf les pores nucléaires. (b) Une section tangentielle à travers un nucléaire enveloppe montre les complexes de pores nucléaires (flèches) et la patchs électron-lucent dans l'hétérochromatine périphérique, qui représentent les zones juste à l'intérieur des pores. X80,000. 19
  • 20. Cryofracture de l'enveloppe nucléaire montrant les pores nucléaires. Une micrographie électronique obtenue par des expositions cellulaires fracturées par congélation les deux couches de l'enveloppe nucléaire et les pores nucléaires. Le plan de fracture se produit en partie entre les deux enveloppe nucléaire membranes (à gauche), mais surtout à l'intérieur de l'enveloppe avec le chromatine enlevée. La taille et la distribution du nucléaire les complexes de pores sont clairement visibles. X60 000 20
  • 21. APPLICATION MÉDICALE Certaines mutations dans le gène codant pour la lamine A sont associé avec un sous-type de la maladie progeria, ce qui provoque un vieillissement prématuré. Dans ce cas et d'autres rares « les laminopathies, "l'enveloppe nucléaire est anormale, mais comment cela est lié au trouble n'est pas clair. Laminopathies affecter certains tissus beaucoup plus que d'autres, bien que les lamines impliquées soient dans toutes les cellules du corps. 21
  • 22. ❯ Le cycle cellulaire  Avant la différenciation, la plupart des cellules subissent des cycles répétés de synthèse macromoléculaire (croissance) et division (mitose). La séquence régulière d'événements qui aboutissent à de nouvelles cellules est appelée le cycle cellulaire. Amélioration des connaissances sur la façon dont chaque phase du cycle cellulaire est contrôlée et comment la qualité moléculaire synthèse, en particulier la réplication de l'ADN, est surveillé a conduit de comprendre les causes de nombreux types de cancer, dans lesquels les cellules prolifèrent sans ces contrôles Le cycle cellulaire comporte quatre phases distinctes: la mitose et périodes désignées G1 (l'intervalle de temps entre la mitose et l'ADN réplication), S (la période de synthèse de l'ADN) et G2 (l’écart entre la duplication de l'ADN et la mitose suivante). Les durées approximatives de ces phases dans la division rapide les cellules humaines sont illustrées à la figure 3-12. G1 est généralement la phase la plus longue et la plus variable du cycle et est une période de l'ARN actif et de la synthèse des protéines, y compris les protéines contrôlant progresser à travers le cycle cellulaire. Toujours en G1, la cellule volume, réduit de moitié pendant la mitose, retourne à son précédent Taille. La phase S est caractérisée par la réplication de l'ADN, la synthèse des histones et le début de la duplication du centrosome. Dans la phase G2 relativement courte, les protéines nécessaires pour la mitose s'accumule. Comme les cellules postmitotiques commencent à se spécialiser et différencier, les activités du cycle cellulaire peuvent être temporairement ou suspendu de façon permanente, les cellules étant parfois comme étant dans la phase G0. Certaines cellules différenciées, telles comme ceux du foie, renouveler le vélo sous certaines conditions; d'autres, y compris la plupart des cellules musculaires et nerveuses, sont en phase terminale différencier 3-7 Territoires chromosomiques d'un humain noyau fibroblastique 22
  • 23. Chromosomes territoriaux du fibroblastique humain du nucléole L'hybridation fluorescente in situ (FISH) peut être utilisée avec une combinaison de sondes marquées, chacune spécifique séquences sur différents chromosomes. Un noyau d'un cultivé fibroblaste humain a été traité par 24 couleurs FISH, photographié par microscopie confocale dans des canaux, et les résultats superposés pour former un RG B (rouge-vert-bleu) image (a) des 24 marqués différemment types de chromosomes (1-22, X et Y). Chromosome individuel les territoires de l'image ont été identifiés et faussés après classification par logiciel développé pour de telles analyses (b) (Utilisé, avec la permission, du Dr Thomas Cremer, Département de Biologie II, Anthropologie et Génétique Humaine, Ludwig Maximilien Université, Munich, Allemagne.) Le cyclisme est activé dans les cellules post-mitotiques G0 par des signaux protéiques de l'environnement extracellulaire appelé mitogenes ou facteurs de croissance se liant aux récepteurs de surface cellulaire et déclenchement une cascade de signalisation kinase dans les cellules. Les cellules sont alors 23
  • 24. Composants du nucléosome Le nucléosome est une structure qui produit l'organisation initiale de l'ADN double brin libre dans la chromatine. Chaque nucléosome a un complexe de base octomérique composé de quatre types d'histones, deux copies chacune de H2A, H2B, H3, et H4. Autour de ce noyau est enroulé ADN environ 150 paires de base de longueur. Une histone H1 est située à l'extérieur du ADN sur la surface de chaque nucléosome. ADN associé avec des nucléosomes in vivo ressemble donc à une longue chaîne de perles. Les nucléosomes sont des structures très dynamiques, avec H1 relâchement et déballage d'ADN au moins une fois par seconde pour permettre d'autres protéines, y compris les facteurs de transcription et enzymes, accès à l'ADN. 24
  • 25. maintenu au point de restriction à la "limite" G1 / S jusqu'à suffisamment de nutriments et d'enzymes requis pour la réplication de l'ADN ont accumulé et quand toute la réplication de l'ADN prêt commence (Phase S). Comme le montre la figure 3-13, entrée ou progression à travers l'autre phase du cycle est également surveillée à d'autres points de contrôle, où certaines conditions doivent être remplies avant la cellule continue à faire du vélo. Le cyclisme global est régulé par un famille de protéines cytoplasmiques appelées cyclines. Avec différents cyclines présentes au cours de différentes phases du cycle cellulaire, complexe active une ou plusieurs cyclines spécifiques kinases (CDK). Chaque CDK activée puis phosphoryle protéines spécifiques, y compris les enzymes, les facteurs de transcription pour des ensembles spécifiques de gènes, et sous-unités du cytosquelette, déclenchant les activités qui caractérisent la prochaine phase du cycle. Lorsque chaque série successive d'activités est terminée, le cycline contrôlant que la phase du cycle cellulaire est enlevée rapidement par des protéasomes et un nouveau cycline qui favorise les activités pour la prochaine phase prend le relais. De cette façon, divers cellulaires Activités sont coordonnés avec des phases spécifiques de la cellule cycle. Les principaux cyclines, CDK et protéines cibles importantes sont résumés dans le tableau 3-1. 25
  • 26. Plusieurs ordres d'emballage d'ADN se produisent dans la chromatine et pendant condensation de chromatine de prophase mitotique. Le dessin supérieur montre la double hélice d'ADN de 2 nm, suivie par l'association de l'ADN avec des histones pour former 11 nm des filaments de nucléosomes reliés par l'ADN ("perles sur une chaîne "). Les nucléosomes sur l'ADN interagissent alors une manière pas bien comprise pour former un plus compact Fibre de 30 nm. Pour la transcription, l'ADN forme des boucles qui restent attaché à et stabilisé par des interactions avec les protéines échafaudages qui finissent par constituer un cadre central à le long axe de chaque chromosome. L'hétérochromatine n’est pas transcrit et reste plus fortement condensé. Le dessin du bas montre un chromosome en métaphase, avec emballage maximal d'ADN. Le chromosome est constitué de deux chromatides maintenues ensemble à une constriction appelée le centromère. 26
  • 27. APPLICATION MÉDICALE De nombreux facteurs de croissance mitogéniques pour la recherche sont produits commercialement à partir de micro-organismes ou de cellules recombinantes ADN, et certains ont des utilisations médicales importantes. 27
  • 28. Figure 3-10 Caryotype humain Les caryotypes fournissent des informations microscopiques lumineuses le nombre et la morphologie des chromosomes dans un organisme. De telles préparations sont faites en colorant et en photographiant les chromosomes d'une cellule cultivée arrêté avec la colchicine pendant la mitose, lorsque les chromosomes sont au maximum condensé. A partir de l'image des chromosomes individuels sont généralement placés ensemble par paires. Avec certaines taches chaque chromosome a un motif particulier de baguage facilite son identification et montre la relation de motif de bandes aux anomalies génétiques. Hybridation avec des sondes fluorescentes spécifiques à chaque chromosome (FISH) suivi d'un caryotypage donne une image comme ça montré ici. Notez que les 22 paires d'autosomes, ainsi comme les chromosomes X et Y, diffèrent par la taille, la morphologie, et l'emplacement du centromère. Des exemples importants comprennent des analogues de la colonisation granulocytaire facteur (G-CSF), qui stimule les neutrophiles la production chez les patients immunodéprimés, et l'érythropoïétine, qui peut stimuler la formation de globules rouges dans les patients atteints d'anémie. 28
  • 29.  La progression à travers le cycle cellulaire est stoppée par une variété des conditions défavorables telles que la nutrition inadéquate stress), des microenvironnements cellulaires inappropriés, ou de l'ADN dommage. L'ADN nucléaire est surveillé de très près et endommage ici peut arrêter le cycle cellulaire non seulement à la restriction G1 point mais aussi pendant S ou à un point de contrôle dans G2 (Figure 3-13). L'arrêt G1 peut permettre la réparation des dommages avant la cellule entre en phase S, de sorte que l'ADN endommagé ne se reproduise pas défauts génétiques pendant la réplication. Si le problème rencontré à aucun point de contrôle ne peut être corrigé assez rapidement en faisant du vélo est arrêté, les protéines codées par les gènes suppresseurs de tumeurs sont activé et l'activité de cette cellule est redirigée vers le suicide cellulaire ou apoptose. 29
  • 30. APPLICATION MEDICALE De nombreux gènes codant pour des protéines importantes dans le contrôle de la prolifération cellulaire et la différenciation sont souvent appelés proto-oncogènes; des changements dans la structure ou l'expression de ceux-ci peuvent les convertir en oncogènes provoquant incontrôlé la croissance cellulaire et un potentiel de cancer. Modifié proto-oncogènes sont associés à de nombreux types de tumeurs et les cancers hématologiques. Les proto-oncogènes peuvent coder presque toute protéine impliquée dans le contrôle de l'activité mitotique, comprenant divers facteurs de croissance spécifiques, les récepteurs facteurs de croissance, et diverses kinases et autres protéines impliqué dans la signalisation intracellulaire des facteurs de croissance. 30
  • 31. Figure 3-11 Régions à l'intérieur d'un nucléole Le TEM révèle des régions morphologiquement distinctes dans un nucléole. Les petites zones de coloration lumineuse sont des centres fibrillaires (FC), contenant les séquences d'ADN pour les gènes de l'ARNr (les organisateurs nucléolaires). Le matériau fibrillaire plus foncé (F) entourant les centres fibrillaires consiste à accumuler transcrits d'ARNr. Matériau plus granulaire (G) du nucléole contient principalement les grandes et petites sous- unités ribosomales étant assemblé à partir de protéines ARNr et ribosomales synthétisées dans le cytoplasme. Différentes quantités d'hétérochromatine (H) sont également généralement trouvés près du nucléole, dispersés dans l'euchromatine (E) et adjacente à l'enveloppe nucléaire (NE) qui sépare la chromatine du cytoplasme (C). X35,000. 31
  • 32. APPLICATION MÉDICALE Le rétinoblastome est un type de cancer survenant dans les yeux, habituellement chez les jeunes enfants. Une forme de la maladie est hérité ou familial. Recherche sur la base génétique de cette maladie a conduit à la découverte de Rb, un gène codant pour une protéine clé active au point de restriction G1 qui bloque la progression du cycle cellulaire jusqu'à l'arrivée d'un stimulus mitogène. Une kinase activé par un récepteur de facteur de croissance phosphorylates la protéine Rb, l'amenant à libérer la transcription E2F facteur. Ce facteur active ensuite les gènes nécessaires pour la réplication de l'ADN. 32
  • 33. Les modifications de l'ADN (mutations) résultant de dommages sont pas toujours détecté et corrigé (ou éliminé). Si une telle un changement se produit dans un gène important pour les activités du cycle cellulaire, tels que les gènes de certains facteurs de croissance, leurs récepteurs ou kinases de signalisation, les contrôles normaux sur le cycle cellulaire peuvent être affecté et la croissance peut se produire de manière moins réglementée qui est généralement détecté par les protéines suppresseur de tumeur comme p53. L'incapacité à détecter le cycle cellulaire non régulé peut conduire à des défauts supplémentaires et les changements cellulaires trouvés dans les différents types de cancer. Dans de nombreuses formes de l'homme cancer, le gène du suppresseur de tumeur clé p53 est lui-même muté, réduisant ainsi la capacité d'éliminer les cellules avec ADN endommagé et facilitant la prolifération des cellules avec de nouveaux défauts génétiques. 33
  • 34. CONCLUSION Le noyau est le centre organisateur de la cellule, car c'est le centre de contrôle et les sources d'informations determinant ce que sera la cellule; a quoi elle servira quand elle devra se multiplier etc,… Le noyau constitue le siège de l'hérédité, car il commentient l'organite nécessaire dans le quel s'effectue l'opération héréditaire d'où il contient L'ADN(acide désoxyribonucléique) qui est le centre de toute hérédité. En effet il constitue le centre directeur de toute la cellule à cause de son ADN. Ainsi la fin de notre travail, au nom de tout le groupe, nous disons merci 34
  • 35. BIBLIOGRAPHIE 1. Jinqueras, 2. Histologie humaine 2ème traduction 3. PRÉPAMED SCIENCE DE LA VIE 2014-2015 4. CYTOLOGIE 2002 35
  • 36. Les membres du groupe