CHROMATIDES: FONCTIONS ET PARTIES - LA BIOLOGIE - 2025

Une chromatide est l'une des deux copies produites par la réplication d'un chromosome eucaryote, visible uniquement lors d'événements de division cellulaire tels que la mitose et la méiose.

Au cours de la division mitotique, les chromatides soeurs sont le résultat de la réplication de l'ADN du même chromosome et diffèrent des chromosomes homologues en ce qu'elles dérivent de deux individus différents, une mère et un père, donc, bien qu'ils soient se recombinent, ils ne sont pas identiques entre eux.

Ainsi, les chromatides font partie de tous les chromosomes eucaryotes et remplissent des fonctions essentielles dans le transfert fidèle de l'information génétique d'une cellule à sa progéniture, puisque le contenu génétique de deux chromatides soeurs d'une cellule en mitose, par exemple, est identique..

D'une manière générale, chaque chromatide est composée d'ADN enroulé sur des noyaux formés par des octamères de protéines histones, qui participent activement à la régulation de l'expression des gènes contenus dans ladite molécule d'ADN.

Comme elles ne peuvent être vues que pendant la division, les chromatides sont généralement vues par paires, étroitement liées les unes aux autres sur toute leur longueur et en particulier dans la région du centromère.

Fonctions Chromatid

Schéma général d'un chromosome où les chromatides sont marquées (Source: Myckel via Wikimedia Commons)

Les chromatides sont les structures nucléaires qui portent les informations génétiques et épigénétiques de toutes les cellules eucaryotes. Celles-ci sont nécessaires à la bonne distribution du matériel héréditaire lors de la division cellulaire, soit par mitose, soit par méiose.

Formation de cellules pendant la mitose et de gamètes

Le terme étant notamment utilisé pour désigner le matériel génétique dupliqué d'un chromosome, une chromatide est donc indispensable pour la formation de cellules génétiquement identiques lors de la mitose et pour la formation de gamètes lors de la méiose des organismes reproducteurs. sexuel.

Le matériel génétique contenu dans les chromatides et qui passe d'une cellule à sa progéniture par division cellulaire contient toutes les informations nécessaires pour donner aux cellules leurs propres caractéristiques et, par conséquent, l'organisme qu'elles forment.

Transmission d'informations génétiques

La bonne ségrégation des chromatides sœurs est essentielle au fonctionnement d'un être vivant, car si elles ne sont pas transmises fidèlement d'une cellule à une autre ou si elles ne sont pas séparées lors de la division, des troubles génétiques préjudiciables au développement de la cellule peuvent se déclencher. organisme.

Cela est particulièrement vrai pour les organismes diploïdes tels que les humains, par exemple, mais pas entièrement pour les autres organismes polyploïdes tels que les plantes, car ils ont des ensembles «de rechange» de leurs chromosomes, c'est-à-dire qu'ils les ont en plus de deux exemplaires.

Les femmes, pour ne citer qu’un exemple, ont deux copies du chromosome sexuel X, de sorte que toute erreur de réplication dans l’une d’entre elles peut être «corrigée» ou «modifiée» avec les informations présentes dans l’autre, sinon les hommes, puisqu'ils ont une seule copie du chromosome Y et une seule copie du chromosome X, qui ne sont pas homologues.

Parties de chromatides

Une chromatide est constituée d'une molécule d'ADN à double bande très organisée et compacte. Le compactage de cette molécule se produit grâce à son association avec un ensemble de protéines histones qui forment une structure appelée nucléosome, autour de laquelle l'ADN est enroulé.

L'enroulement d'ADN autour des nucléosomes est possible parce que les histones ont d'abondants acides aminés chargés positivement, qui parviennent à interagir électrostatiquement avec les charges négatives caractéristiques de l'acide nucléique.

Les nucléosomes, à leur tour, s'enroulent sur eux-mêmes, se compactant encore plus et formant une structure filamenteuse connue sous le nom de fibre de 30 nm, qui est celle observée pendant la mitose.

Dans une région de cette carte se trouve un complexe de protéines d'ADN appelé centromère, qui abrite le kinétochore, là où le fuseau mitotique se lie pendant la division cellulaire.

Chromatides pendant la mitose

A la fin de la prophase mitotique, on peut vérifier que chaque chromosome est composé de deux filaments réunis dans toute sa structure et surtout dans une région plus compacte appelée centromère; Ces filaments sont des chromatides soeurs, le produit d'une réplication précédente.

Chromosomes pendant le processus de division cellulaire (Source: SyntaxError55 sur Wikipedia anglais via Wikimedia Commons)

L'union étroite entre les chromatides soeurs tout au long de leur structure est obtenue grâce à un complexe protéique appelé cohésine, qui fonctionne comme un «pont» entre les deux. Cette cohésion est établie lorsque l'ADN se réplique, avant la ségrégation des chromatides vers les cellules filles.

Lorsque les chromatides soeurs sont séparées pendant la métaphase-anaphase, chaque chromatide sécrétée dans l'une des cellules filles est considérée comme un chromosome, qui se réplique et forme à nouveau une chromatide sœur avant la prochaine mitose.

Chromatides pendant la méiose

La plupart des cellules eucaryotes des organismes qui ont une reproduction sexuée ont dans leur noyau un ensemble de chromosomes d'un parent et un autre ensemble de l'autre, c'est-à-dire certains chromosomes de la mère et d'autres du père, qui sont connus comme chromosomes homologues, car ils sont génétiquement équivalents, mais pas identiques.

Chaque chromosome homologue est un brin hautement ordonné d'ADN et de protéines (chromatide) qui, avant que la cellule ne commence un processus de division, est disposé de manière lâche dans le noyau.

Avant qu'une cellule sexuelle n'entre dans la phase méiotique, chaque chromosome homologue est dupliqué, étant composé de deux chromatides soeurs identiques jointes dans toute sa structure et dans la région centromérique, comme cela se produit pendant la mitose.

Au cours de la prophase de la première division méiotique, les chromosomes homologues (du père et de la mère), chacun déjà composé de deux chromatides soeurs, se rapprochent sur toute leur longueur, par un processus appelé synapse, par lequel Un complexe appelé tétrade est formé, composé de chaque chromosome homologue et de sa chromatide sœur.

La synapse permet un échange génétique ou une recombinaison entre des chromosomes homologues, qui se sépareront ensuite pendant l'anaphase I de la méiose et se répartiront dans des cellules séparées.

Les chromatides soeurs de chaque chromosome homologue sont sécrétées en une seule unité lors de la première division méiotique, car elles sont déplacées dans la même cellule, mais sont séparées les unes des autres pendant la méiose II, où des cellules avec un nombre haploïde de chromosomes sont produites.

Références

1. Klug, WS et Cummings, MR (2006). Concepts de génétique. Upper Saddle River, NJ: Pearson Education.
2. Michaelis, C., Ciosk, R. et Nasmyth, K. (1997). Cohésines: protéines chromosomiques qui empêchent la séparation prématurée des chromatides soeurs. Cell, 91 (1), 35-45.
3. Revenkova, E. et Jessberger, R. (2005). Garder les chromatides soeurs ensemble: cohésines dans la méiose. Reproduction, 130 (6), 783-790.
4. Solomon, B. Martin, Biologie, 7e édition, Thompson Learning Inc., 2005. ISBN 0-534-49276.
5. Suzuki, DT et Griffiths, AJ (1976). Une introduction à l'analyse génétique. WH Freeman and Company.