On a vu précédemment de quoi était faite une molécule d'ADN, les éléments qui la composent. On va voir maintenant comment tout ça se présente dans une cellule humaine, de chien, de poulet, d'arbre, etc...
Une cellule, typiquement, c'est pas très gros. Il y en a des plus ou moins grosses, mais une cellule de peau va faire typiquement dans les 30 micromètres (µm, il en faut un million pour faire un mètre). Le noyau, lui, va faire dans les 6 micromètres.
Cellule très schématisée |
Un génome, d'ailleurs, ça fait quelle taille ? Encore une fois, prenons le génome humain comme référence. La longueur d'une paire de bases est estimée à environ 0,34 nanomètres (nm, c'est pire que les micromètres puisqu'il en faut un milliard pour faire un mètre), ce qui ne pèse pas très lourd, vous allez me dire, par rapport à la taille de la cellule, on a un peu
Mais dans le génome humain, il y en a deux fois trois milliard de ces paires de bases (six au total, le compte est bon) ! Ça fait beaucoup, surtout quand on regarde la longueur totale de toutes ces paires de bases : 0,34 * 6 milliards ≈ 2 milliards de nanomètres = 2 mètres.
Essayer de visualiser ça : dans chaque cellule de votre corps, il y en a pour 2 mètres d'ADN...
Bon, maintenant, le plus important : comment faire rentrer tout ça dans la cellule. Comment diable faire rentrer 2 mètres d'ADN dans un noyau à peu près 300 000 fois plus petit. C'est un peu une variante du problème rencontré à chaque départ en vacances par beaucoup de vacanciers ("comment faire rentrer trois tonnes de valises dans cette petite Mini Cooper").
Déjà, tout ce matériel génétique n'est pas "concentré" en une seule molécule, mais en plusieurs. Ce sont les fameux chromosomes. Ensuite, dans chaque chromosome, l'ADN va être compacté, compressé sur lui-même assez simplement en fin de compte.
En fait, une hélice d'ADN peut être vue un peu comme un brin de ficelle.
une ficelle bleu |
La première étape consiste à enrouler l'ADN autour de structures protéiques (plusieurs protéines mises ensemble) nommées histones.
de l'ADN enroulé autour d'un histone |
les 4 sous-unités d'un histone |
un cadeau original pour votre chère et tendre... |
La suite va dépendre de la région du génome dans laquelle on se trouve et si celle-ci est active ou non, plus précisément si les gènes situés dans ladite région sont actifs ou pas. Un gène actif doit pouvoir être accessible à la machinerie cellulaire. Pensez aux bagages de ma grand-mère. Si le casse-croute est planqué au fond de la valise, ça va être difficile d'y accéder à l'heure de la pause midi. C'est pareil pour différentes régions du génome. Ce qui sert va rester dans cette configuration collier de perles, ce qui ne sert pas va être encore condensé.
Cela est fait de manière assez simple. Comme pour la ficelle, si on tourne les deux bouts dans des sens opposés, elle va s'enrouler sur elle-même. Idem pour l'ADN, celui-ci s'enroule autour de lui-même. Prenez un câble ou une corde (vous en avez surement à porté de main) pour essayer, c'est aussi simple.
Et voilà comment on réussi à faire rentrer
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