Un génome humain diploïde se compose d'environ 6 milliards de paires de bases étroitement emballées en 23 chromosomes à l'intérieur du noyau. Les histones sont les protéines impliquées dans l'emballage compact de l'ADN dans un espace microscopique. La chromatine est le complexe ADN-protéine résultant. L'unité répétitive de base de la chromatine est le nucléosome. Le nucléosome est constitué d'une longueur d'ADN enroulée autour d'un noyau d'histone. Les histones sont des protéines chargées positivement et l'ADN est chargé négativement. Le noyau d'histone est formé d'un octamère de protéine, combinant deux histones sur quatre, H2A, H2B, H3 et H4. Chaque chromosome est constitué de milliers de nucléosomes interconnectés par des segments d'ADN. La structure des nucléosomes donne à la chromatine un aspect de perles sur corde.

Domaines clés couverts

1. Que sont les histones - Définition, types, rôle 2. Comment les histones sont-elles liées aux nucléosomes – Formation de nucléosomes

Termes clés: chromatine, chromatosome, ADN, noyau d'histone, ADN de liaison, nucléosome

Que sont les histones

Les histones sont des types de base de protéines présentes dans la chromatine. Ce sont de petites protéines chargées positivement. H1, H2A, H2B, H3 et H4 sont des types d'histones. Dans le noyau, ils sont associés à l'ADN, aidant à le condenser en chromatine. Tous les types d'histones sont impliqués dans la formation du noyau d'histones autour duquel s'enroule l'ADN. La formation d' un octamère d' histone est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Formation de noyau d'histone

Les histones jouent un rôle majeur dans la régulation des gènes en formant deux types de chromatine appelés euchromatine et hétérochromatine. L'euchromatine contient de l'ADN en vrac; par conséquent, il montre des taux d'expression élevés. Cependant, l'hétérochromatine contient de l'ADN étroitement emballé. Par conséquent, les gènes de l'hétérochromatine sont rarement exprimés.

Comment les histones sont-elles liées aux nucléosomes

L'ADN est une molécule chargée négativement en raison de la présence d'un groupe phosphate dans le squelette sucre-phosphate. Par conséquent, les histones chargées positivement peuvent se lier à l'ADN de manière très étroite. La structure hautement condensée de l'ADN est formée par l'enroulement de l'ADN autour des noyaux de protéines histones. L' ADN enroulé autour d' un noyau d' histone est illustré à la figure 2.

Figure 2: Nucléosome

Nucléosome sert d'unité structurelle et répétitive de base de la chromatine, générant les perles sur un aspect de chaîne. Il est composé d'un noyau d'histone et d'un tronçon d'ADN enroulé autour de lui. Un octamère d'histones ou le noyau d'histones est formé en combinant deux des quatre types d'histones, H2A, H2B, H3 et H4. Un tronçon d'ADN de 146 paires de bases est enroulé autour de l'histone pour former un nucléosome. Cet étirement de l'ADN s'étend sur environ 1,7 tour sur l'octamère d'histone. Ensuite, un autre type d'histone connu sous le nom de H1 se lie au noyau d'histone, permettant 20 autres paires de bases d'ADN. Cela se traduit par l'enroulement d'un tronçon d'ADN en deux tours complets autour du noyau d'histone. Cette structure est connue sous le nom de chromatosome. Par conséquent, un tronçon d'ADN de 166 paires de bases est enroulé autour d'un chromatosome. La structure du chromatosome est illustrée à la figure 3.

Figure 3: Chromatosome

Chaque chromosome est composé de milliers de nucléosomes reliés entre eux par des segments d'ADN appelés ADN de liaison. L'ADN de liaison se compose de 20 paires de bases. Cela forme de longues chaînes de nucléosomes qui donnent les billes sur une structure de piqûre au microscope.

L'emballage de l'ADN dans les nucléosomes raccourcit de sept fois la longueur du brin d'ADN. Le diamètre de la fibre de chromatine formée est de 20 nm. Cependant, la chromatine est encore enroulée dans une fibre de 30 nm, formant une structure d'ordre supérieur.

Conclusion

La chromatine est la structure condensée de l'ADN constituée d'une séquence de nucléosomes interconnectés les uns aux autres. Les nucléosomes sont l'unité structurelle de la chromatine. Il se compose d'un tronçon d'ADN enroulé autour d'un noyau d'histone. Le noyau d'histone est composé de huit protéines d'histone. Par conséquent, les histones sont la structure centrale des nucléosomes.

Référence:

1. "Emballage de l'ADN: nucléosomes et chromatine." Nature News, Nature Publishing Group, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Structure du nucléosome" de Richard Wheeler (Zephyris) - Wikipédia en anglais (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 2. "Code couleur du nucléosome 1KX5" de Zephyris sur Wikipedia en anglais (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 3. «Organisation des nucléosomes» de Darekk2 - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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