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Nucléoïde

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(en)Schéma d'une celluleprocaryote(à droite) montrant le nucléoïde, par rapport à une celluleeucaryote(à gauche) montrant lenoyau.

Lenucléoïdeest une région irrégulière située à l'intérieur descellulesprocaryotesdans laquelle se trouve tout ou presque tout lematériel génétique[1].À la différence dunoyaudes celluleseucaryotes,le nucléoïde des cellules procaryotes n'est pas délimité par unemembrane nucléaire.Legénomedes organismes procaryotes est généralement constitué d'un double brin d'ADNcirculaire dont plusieurs copies coexistent à chaque instant. La longueur de ce génome varie mais est généralement d'au moins plusieurs millions de paires debases.

Nucléoïde procaryote

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L'ADN d'un procaryote est appelégénophoreouchromosomeprocaryotique. Il ne faut cependant pas confondre le chromosome procaryote avec le chromosome eucaryote, dont la structure est très différente (le chromosome procaryote ne possède pas dechromatine). Les génophores sont rendus plus compacts à l'aide d'un mécanisme appeléSuper-enroulement de l'ADN[2],alors que les chromosomes sont compactés par la chromatine. Les génophores sont généralement sensiblement plus petits que les chromosomes eucaryotes (de l'ordre du million de paires de bases). Ils sont circulaires chez la plupart des procaryotes, et linéaires chez un petit nombre d'entre eux. Leur nature circulaire permet laréplication de l'ADNsans l'intervention detélomères.

Les nucléoïdes peuvent être clairement visualisés sur les micrographies électroniques à fort grossissement, où ils se détachent nettement ducytosol,bien que leur apparence soit variable. lacoloration de Feulgenpermet également d'observer les nucléoïdes aumicroscope optique.LeDAPIet lebromure d'éthidium,colorants l'ADN par intercalation, sont largement utilisés pour observer des nucléoïdes parmicroscopie à fluorescence.

Les observations expérimentales suggèrent que les nucléoïdes sont essentiellement constitués d'ADN— environ 60 % — avec une plus faible proportion d'ARNet deprotéines.Ces deux derniers sont sans doute pour la plupart de l'ARN messageret des protéines defacteur de transcription,qui régulent le génome bactérien. Les protéines qui contribuent à maintenir le super-enroulement de l'acide nucléiquesont différentes deshistonesqui contribuent à la structure des chromosomes eucaryotiques à l'aide des nucléosomes, dans lesquels l'ADN s'enroule autour d'un noyau protéique: les protéines des nucléosomes compactent au contraire l'ADN des procaryotes en stabilisant son super-enroulement.

Nucléoïde mitochondrial

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Dans les cellules eucaryotes, lesprotéinesdesmitochondriesont pour la majeure partie une origine nucléaire, mais environ 30 % de celles-ci sont codées par legénome mitochondrial.

Ce génome bicatanaire et circulaire est contenu dans les nucléoïdes des mitochondries et il en existe plusieurs copies dans chacune d'entre elles.

Notes et références

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  1. (en)Martin Thanbichler, Sherry C. Wang, Lucy ShapiroThe bacterial nucleoid: a highly organized and dynamic structure»,Journal of Cellular Biochemistry,vol.96,no3,‎,p.506-521(lire en ligne)DOI10.1002/jcb.20519PMID15988757
  2. (en)Craig J. Benham et Steven P. MielkeDNA MECHANICS»,Biomedical Engineering,vol.7,‎,p.21-53(lire en ligne)DOI10.1146/annurev.bioeng.6.062403.132016