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"Voici comment les cellules embobinent rapidement deux mètres d’ADN dans des capsules microscopiques" par Laurel Hamers
Traduction et compléments de Jacques Hallard
mercredi 12 septembre 2018, par
ISIAS Biologie
Voici comment les cellules embobinent rapidement deux mètres d’ADN dans des capsules microscopiques : deux protéines forment des boucles et une hélice en spirale qui facilite l’emballage rapide
L’article d’origine de Laurel Hamers a été publié le 29 janvier 2018 par Science News Cells, Genetics sous le titre « Here’s how cells rapidly stuff two meters of DNA into microscopic capsules » ; il est acessible sur le site suivant : https://www.sciencenews.org/article/dna-chromosome-bundles-cell-division-mitosis?utm_source=email&utm_medium=email&utm_campaign=latest-newsletter-v1
simulation of bundled chromosomes
PACK IT UP – Un emballage original - Avant de se diviser, une cellule regroupe chacun de ses chromosomes (cordes grises et colorées dans cette simulation d’un seul hromosome) dans un cylindre bien emballé et ordonné. Une protéine qui crée un échafaudage central en spirale (liens rouges) est en partie responsable de l’emballage efficace, selon une nouvelle étude de chercheurs : A. Goloborodko et J. Gibcus, avec l’aide de K. Samejima, B. Earnshaw, L. Mirny et J. Dekker
Les scientifiques ont découvert comment les cellules transforment rapidement les longs chromosomes en faisceaux organisés et compacts, une étape clé avant la division des cellules. La nouvelle découverte unifie deux idées concurrentes sur le processus : si elle implique d’enrouler les chromosomes dans un escalier en colimaçon ou dans un ensemble de boucles. Il s’avère que les cellules utilisent deux protéines différentes en forme d’anneau, appelées condensées, pour faire les deux actions à la fois, comme l’imagerie et les simulations informatiques le révèlent.
Normalement, les chromosomes reposent dans le noyau d’une cellule. Mais lorsqu’une cellule se prépare à subir une mitose - un type de division cellulaire - ces chaînes d’ADN doivent se condenser en des cylindres faciles à transférer. C’est une tâche formidable : une cellule doit entasser environ deux mètres d’ADN dans des paquets microscopiques sans emmêler le matériel génétique, comme une série de lumières ou guirlandes de Noël.
La Condensine II préforme un chromosome en grandes boucles et forme ensuite un échafaudage hélicoïdal pour que les boucles s’enroulent autour. La Condensine I subdivise les grandes boucles en plus petites boucles imbriquées qui permettent un emballage encore plus compact.
Ensemble, les deux protéines bourrent adroitement le chromosome dans un cylindre densément compact, rapportent les scientifiques qui ont mis cela en ligne le 18 janvier 2018 dans le revue Science. Selon le co-auteur de l’étude, Job Dekker, chercheur à l’Institut médical Howard Hughes de la faculté de médecine de l’Université du Massachusetts à Worcester, aux Etats-Unis, la plupart de ce processus de condensation se déroule en 15 minutes environ.
Chorégraphie chromosomique
Images de microscope ‘Time-lapse’ montrent l’emballage des chromosomes dans le noyau d’une cellule de poulet en minuscules capsules. Seuls des changements mineurs se produisent après les 15 premières minutes.
[Voir la note Le time-lapse, c’est quoi ? Par Sacha Le 13/12/2016]. Et aussi l’introduction d’un article de Wikipédia : « L’accéléré est un effet spécial, réalisé lors de la prise de vues avec une caméra argentique, ou en postproduction avec une machine à tirer, et spécifique au cinéma, qui consiste à filmer un sujet en mouvement en diminuant la cadence de prise de vues (en anglais underkranking) pour que le mouvement du sujet soit accéléré à la projection. Dans le cinéma sonore, à la cadence de projection standard, fixée à 24 images ou 25 images par seconde, pour accélérer de deux fois les mouvements du sujet filmé, il faut que la caméra qui a effectué la prise de vues tourne à 12 images par seconde. Pour un accéléré de trois fois, l’appareil de prise de vues doit tourner à 8 images par seconde.
Le time-lapse (mot composé à partir de « time » et de « lapse » ; « laps de temps » en français) est un effet d’ultra accéléré réalisé image par image sur des durées plus longues, technique caractéristique de l’animation, mais aussi technique de base de la photographie. Le mot anglais time-lapse tend à supplanter le mot français accéléré, ou entre en redondance avec lui : « Un beau time-lapse obtenu par un accéléré ». L’effet contraire de l’accéléré est le ralenti (en anglais, « overcranking »). La définition des deux effets spéciaux est basée sur leur principe contradictoire : l’accélération de l’appareil de prise de vues provoque un ralenti du mouvement en projection, le ralentissement de l’appareil de prise de vues provoque un accéléré du mouvement en projection… » Article complet sur ce site : https://fr.wikipedia.org/wiki/Acc%C3%A9l%C3%A9r%C3%A9 ].
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Citations
J.H. Gibcus et al. A pathway for mitotic chromosome formation. Science. Published online January 18, 2018. doi:10.1126/science.aao6135.
Further Reading
S. Schwartz. The human genome takes shape and shifts over time. Science News. Vol. 188, September 5, 2015, p. 18.
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Traduction, compléments entre […] et liens hypertextes : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 10/09//2017
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Fichier : ISIAS Biologie Here’s how cells rapidly stuff two meters of DNA into microscopic capsules French version.2
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