Biologie cellulaire IUT du Havre HSE1 2007-2008 Morgane Gorria

Le noyau Nucléole Noyau

Cytosol Noyau

Structure de l’ADN Double hélice composée de 2 brins antiparallèles Polymère de désoxyribonucléotides J. Watson et F. Crick, Prix Nobel de Physiologie en 1962

Chromatide & Chromosome Chromatine dense = fibre solénoïde = hétérochromatine Chromatine dispersée = fibre nuclésomique = euchromatine

L’ADN Séquences codantes - 25-30% en un unique exemplaire par génome haploide - d’autres sont en plusieurs exemplaires - quelques séquances très répétées en tandem Séquences non-codantes - certaines ont une fontion précise (télomères) - VNTR (Variable Number Tandem Repeats) - transposons ADN espaceur rôles hypothétiques (organisation spaciale, masse critique)

Plusieurs ARN Polymérases transcrivent en série 1 même gène = nombreux ARN

Initiation Elongation Terminaison

Réparation de l’ADN Pendant la réplication (phase S) - les polymérases corrigent les mésapariements - les ADN méthylases permettent une comparaison du degré de méthylation des brins En dehors de la phase S - excision-épissage - réparation par recombinaison - système SOS

Régulation de l’expression des gènes

Régulation de la transcription Les Facteurs de Trancription Généraux (FTG) initient: Les Facteurs de Régulation activent ou inhibent à distance +/-

Les ARNm des eucaryotes sont souvent des Pré-ARNm La plupart des ARNm sont des transcrits Ires, ou Pré-ARNm, de gènes morcelés (intron/exon) qui par épissage alternatif peuvent générer des ARNm différents (dans le noyau!) Donc 1 GENE => PLUSIEURS ARNm => PLUSIEURS PROTEINES Seulement 20 à 25000 gènes chez l’homme !!!

Modification des ARN formés Épissage (élimination des introns non-codants ; soudure des exons codants) Reconnaissance de séquences très concervées Formation d’un lasso et excision ; l’intron est dégradé dans le noyau Epissage de tous les introns avant transfert de l’ARNm dans le cytoplasme Epissage précis, puisqu’une erreur d’un seul nucléotide décalerait le cadre de lecture lors de la traduction

Modification des ARN formés Adjonction d’une guanine méthylée, coiffe de protection contre les nucléases Ajout de 100 à 200 résidus Adényl (queue poly-A) marquant les ARN non-nucléaires pour leur exportation dans le cytoplasme

Les ARN ribosomiques 80% des ARN sont des ARNr ; seuls 2% des ARN sont des ARNm Les sous-unités des ribosomes sont synthétisées dans le noyau avant de migrer vers le cytosol 4 ARNr : 18S - 28S - 5,8S - 5S La petite sous-unité ribosomale : ARN 18S + une trentaine de protéines La grande sous-unité ribosomale : ARN 28S + 5,8S + 5S + une cinquantaine de protéines

Conclusion Le noyau est un compartiment très organisé Relations réciproques avec le cytosol, grâce aux pores nucléaires Rôle de maintient à l’identique de l’information génétique (réparation des erreurs, transmission à la descendance) Cas des procaryotes : génome plus petit ; pas d’exons/introns ; transcription et traduction simultanée