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Chromatine transformant : Mécanismes et importance

La chromatine transformant est un mécanisme important de l'expression de gène eucaryote de réglementation, qui rend l'ADN fortement condensé accessible aux facteurs de déclenchement variés, tels que des facteurs de transcription et des composantes de réplication de l'ADN.

Quelle est chromatine ?

Au noyau de cellules, la double helice d'ADN est fortement enroulée autour des histones appelées de protéines nucléaires. Le composé constitué par des protéines et ADN est chromatine appelée. Fortement l'emballage de l'ADN autour des histones évite son accès aux protéines de réglementation chromosomiques variées, menant à l'amortissement de gène.

La chromatine a deux formes : euchromatin, qui moins est condensé et peut participer à la transcription ; et hétérochromatine, qui est hautement condensée et ne peut pas être transcrite. L'élément fondamental de la chromatine est le nucleosome, qui se compose de 147 paires de bases d'ADN enroulées autour de 2 copies chacune de 4 protéines d'histone notamment H2A, H2B, H3, et H4 (octamer d'histone). Un petit segment d'ADN libre existe entre deux nucleosomes suivants, qui donnent au chromosome une apparence assimilée aux talons sur une chaîne de caractères.

Tableau de cellule humaine. Crédit d
Tableau de cellule humaine. Crédit d'image : Vecton/Shutterstock

Mécanisme de la retouche de chromatine

Le mécanisme fondamental de la chromatine transformant dépend des trois propriétés dynamiques des nucleosomes : reconstruction, modification covalente enzyme-induite, et repositionner. Concernant la reconstruction, les nucleosomes peuvent subir le changement compositionnel utilisant les histones canoniques ou les variantes spéciales d'histone. De tels changements de composition sont assistés par les composés de histone-échange, tels que le composé SWR1, qui remplacent les histones canoniques par une variante d'histone.

La variante récemment formée recrute par la suite les régulateurs spéciaux (Reg) pour régler des rôles biologiques variés, tels que la construction de centromère ou l'activation de gène. La modification covalente des histones par l'acétyltransférase, la déacétylase, et la méthyltransférase d'histone, ainsi que par les composés ATP-dépendants de protéine peut également mener à la retouche de chromatine.

De plus, les composés de remodeleur peuvent négocier repositionner des nucleosomes. Tous ces procédés mènent éventuel à l'exposition de l'ADN aux protéines de réglementation de transcription et à l'activation suivante de l'ADN.

Plusieurs la chromatine transformant les composés existent au noyau, qui suivent différents mécanismes pour transformer la chromatine. Les remodeleurs peuvent mobiliser et repositionner des nucleosomes, éjecter des octamers d'histone, et éliminer ou remonter des dimères de H2A-H2B.

Pour accomplir ces fonctionnements, les remodeleurs exigent de l'énergie approximativement 12-14 mol−1 kcal, qui est obtenue à partir de l'hydrolyse d'ATP. Contrairement aux mécanismes ATP-dépendants, la chromatine transformant peut également se produire d'une façon ATP-indépendante. Repositionner de nucleosome en raison du grippement de la transcription facteur-ADN ou le démontage chaperon-assisté d'histone des histones de la chromatine sont les exemples des mécanismes ATP-indépendants.

La modification d'histone (par des procédés tels que la méthylation/demethylation, l'acétylation/deacetylation, la phosphorylation, l'ubiquitination) est un autre aspect important de la retouche de chromatine. Pour être spécifique, la modification d'histone est adhérence covalente des groupes fonctionnels variés au résidu de lysine dans l'arrière de N-terminal de l'histone. Les modifications d'histone permettent le grippement des facteurs de déclenchement variés, qui possèdent les domaines spécialisés pour identifier les histones modifiées.            

Importance de la retouche de chromatine

L'emballage de l'ADN autour des histones pour former la structure de la chromatine a deux buts principaux : premièrement, la condensation du grand brin d'ADN (de plusieurs mètres) se produit de sorte qu'elle puisse être insérée dans le noyau correctement ; deuxièmement, pour arrêter l'ADN de l'transcription continuement.

Afin de commencer l'expression du gène, la chromatine doit être déroulée, et le procédé du déroulement est chromatine appelée transformant. Par conséquent, il est évident que la chromatine transformant soit une condition absolue pour l'expression du gène ; ainsi un procédé indispensable de régler des fonctionnements physiologiques importants et de mettre à jour l'homéostasie cellulaire.

Les études scientifiques ont prouvé que des modifications d'histone (deacetylation et méthylation) avec le jeu de méthylation d'ADN un rôle majeur en réglant les promoteurs des gènes liés immunisé qui sont indispensables pour la prévention des maladies. On le sait également que la chromatine transformant est indispensable pour déterminer durable, mémoire immunisée de transgenerational aux centrales.

La chromatine transformant est un aspect intégral des changements épigénétiques du fuselage, qui est le résultat des modifications à l'expression du gène plutôt que la modification des séquences génétiques elles-mêmes. Le handicap de la chromatine transformant des machines entraîne une accumulation d'anomalies épigénétiques, qui a par la suite comme conséquence l'amorçage et l'étape progressive du cancer.

On a observé fréquemment des mutations en gènes impliqués dans la chromatine transformant dans beaucoup de types de cancers. En particulier, les modifications d'histone de posttranslational comprenant l'acétylation et la méthylation qui affectent des séquences de N-terminal des histones 3 et 4 peuvent être héritées. Une telle transmission génétique est connue pour affecter fortement la structure de la chromatine et l'expression du gène.

La chromatine transformant a un rôle indispensable dans l'expression du gène cardiaque non seulement aux stades de développement néonataux mais dans toutes des conditions de maturation et de maladie. Ceci mène éventuel aux changements profonds de l'horizontal épigénétique des cardiomyocytes.

Des régulateurs de chromatine ont été proposés pour supprimer l'expression du gène foetale aux coeurs des mineurs postnatals.  Les études sur la chromatine transformant des composés, particulièrement famille de SWI/SNF, ont recensé un seul rôle de chromatine transformant dans le développement cardiaque de tissu. Composé de 8 à 14 sous-unités et dérivé des saccharomyces cerevisiae de levure (levure de brasseur), des remodeleurs de chromatine de SOLIDES NON GRAS de SWI/sont impliqués dans la prolifération, la différenciation, et l'apoptose des lignées cellulaires dérivées cardiaques.

De plus, la chromatine transformant est connue pour jouer un rôle indispensable dans la prolifération et la différenciation de réglementation des cellules souche embryonnaires de souris, proposant son importance dans le renouvellement automatique de cellule souche et maintenance de pluripotency.

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Last Updated: Sep 13, 2018

Dr. Sanchari Sinha Dutta

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Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta is a science communicator who believes in spreading the power of science in every corner of the world. She has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree and a Master's of Science (M.Sc.) in biology and human physiology. Following her Master's degree, Sanchari went on to study a Ph.D. in human physiology. She has authored more than 10 original research articles, all of which have been published in world renowned international journals.

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