Les chromatides font partie de chromosomes. Ils contiennent un double brin d'ADN et jouent un rôle dans la mitose et méiose. Maladies telles que Le syndrome de Down sont associés à des erreurs dans la division des chromatides et chromosomes.
Qu'est-ce qu'une chromatide?
Les êtres vivants avec des cellules nucléées sont également appelés eucaryotes. Leurs gènes et leurs informations génétiques sont chromosomes. Ces complexes de macromolécules sont enveloppés d'une couche de protéines. Le complexe de l'ADN et protéines est également appelé chromatide. Chaque chromatide contient un double brin d'ADN et son associé protéines. Selon la phase du cycle cellulaire de la cellule, un chromosome correspond à exactement une ou deux chromatides. Les chromatides sont donc les moitiés longitudinales identiques des chromosomes en métaphase. Les moitiés longitudinales sont interconnectées par le soi-disant centromère. Dans méiose, la deuxième division méiotique a lieu. Dans ce processus, les moitiés de clivage des chromosomes à deux chromatides se séparent. Il en résulte des chromosomes avec une seule chromatide, également connus sous le nom de chromosomes à une chromatide. Les modifications de la chromatide au cours du cycle cellulaire jouent un rôle crucial dans la division cellulaire.
Anatomie et structure
Chaque chromosome humain se compose de deux moitiés distinctes. Dans le cas simple, il contient une double hélice d'ADN, également appelée molécule d'ADN. En réalité, la molécule d'ADN est composée de deux molécules. Les histones et autres protéines sont attachées au double brin de l'ADN. L'ADN, les histones et les protéines forment le chromatine en tant que package complet. La chromatide est formée à partir du double brin avec l'ajout progressif de protéines. Ainsi, immédiatement après une division nucléaire, le chromosome devient un chromosome à chromatide unique. À un moment donné du cycle cellulaire, pendant toute croissance cellulaire dans le but de la division cellulaire, l'ADN doit se dupliquer afin que les noyaux filles contiennent chacun une copie de l'ensemble du matériel génétique. Après avoir doublé, le chromosome a un double brin d'ADN identique qui est spatialement séparé et enveloppé individuellement par des protéines. Cela crée des chromatides soeurs ou des chromosomes à deux chromatides.
Fonction et tâches
La division nucléaire est également connue sous le nom de mitose. Il a lieu au niveau des deux chromatides soeurs identiques d'un chromosome, chacune pour le running parallèles à l'autre et séparés par un mince espace. Au centromère, le chromosome est à son plus étroit à ce moment du cycle cellulaire, mais relie toujours les chromatides soeurs. Pendant la transition de la métaphase mitotique à l'anaphase mitotique, les chromatides soeurs se séparent complètement. Cela donne naissance à deux chromosomes filles, chacun d'eux étant distribué dans un noyau nouvellement formé. Les chromosomes des noyaux nouvellement formés correspondent donc à nouveau à une seule chromatide. La chromatide ne contient donc toujours qu'un seul double brin d'ADN. En revanche, selon la phase du cycle cellulaire, un chromosome peut également contenir deux doubles brins d'ADN et donc jusqu'à deux chromatides. Les chromosomes polytiques sont une exception à cet égard, car ils peuvent contenir plus d'un millier de doubles brins d'ADN. Les chromatides sont divisées en deux bras par leur centromère. Selon la position du centromère, il y a parler des chromosomes métacentriques, acrocentriques ou submétacentriques. Les premiers portent le centromère au milieu. Les chromosomes acrocentriques le portent à la fin, le bras le plus court étant extrêmement petit. Chez l'homme, par exemple, c'est le cas sur les chromosomes 13, 14, 15, 21, 22 et sur le chromosome Y. Les chromosomes sous-métacentriques portent le centromère entre le milieu et l'extrémité. Leur bras plus court s'appelle le bras p. Leur bras le plus long est le bras q. Les extrémités du chromosome sont également appelées télomères et contiennent une séquence d'ADN extrêmement courte et répétée à l'identique, qui chez l'homme correspond à TTAGGG. À ce stade, les chromosomes raccourcissent à chaque doublement. Chez l'homme, les bras courts des chromosomes acrocentriques contiennent le matériel génétique de l'ARN ribosomal. Lorsque les cellules ne se divisent plus et n'atteignent pas la phase G0, elles restent identiques à leur chromatide. Si une division supplémentaire est souhaitée, les chromosomes grow en phase G1. En phase S, l'ADN se duplique et le double brin d'ADN est présent en double. Les chromatides soeurs résultantes sont présentes dans méiose à proximité directe du chromosome homologue de l'autre parent. Ainsi, un échange de chromatides sœurs peut se produire, provoquant la rupture des chromatides au même niveau et l'échange avec des parties du chromosome homologue. Ces processus sont connus sous le nom de croisement ou de recombinaison. Dans la prophase de la mitose, la condensation des chromosomes se produit. Les fils des chromatides soeurs sont démêlés et sont maintenant adjacents les uns aux autres. Dans la métaphase suivante, les chromosomes restent sous forme de chromosomes à deux chromatides. En anaphase, ils sont séparés lorsque l'appareil à broche tire les chromatides dans des directions opposées.
Maladies
Des défauts peuvent survenir dans les processus de division des chromatides. Ces défauts provoquent diverses maladies. L'une des plus connues de ces maladies est Le syndrome de Down, également connue sous le nom de trisomie-21. La base de cette maladie est une lésion chromosomique. Dans plus de 90% des cas, les dommages sont indépendants des maladies héréditaires. Environ un nouveau-né sur 700 souffre de trisomie 21. Dans cette maladie, le chromosome 21 n'a pas doublé, mais triplé. Il en résulte des chromosomes ou segments de chromosomes supplémentaires. Au lieu de 46 chromosomes, les personnes atteintes de trisomie ont 47 chromosomes. Ces défauts chromosomiques sont liés à un manque de ségrégation chromosomique. Pendant la formation et la maturation de sperme ainsi que des œufs, un chromosome n'a pas été séparé. La cause de cette non-séparation ou non-disjonction n'a pas encore été déterminée. Le croisement ou la recombinaison de chromatides soeurs homologues peut également entraîner des erreurs pouvant entraîner des malformations ou d'autres anomalies pathologiques. Soit les chromosomes sont présents en un nombre plus élevé dans une telle erreur, soit ils sont présents en un nombre inférieur, ce qui limite parfois même la capacité de survie du embryon. Dans d'autres cas, les morceaux de chromosome sont mal assemblés, ce qui entraîne des chaînes inutiles. Cela peut être le cas, par exemple, en raison d'une insertion de certaines pièces chromosomiques au mauvais endroit. La suppression, en revanche, se produit lorsqu'une pièce chromosomique est complètement supprimée et perdue. En fonction de la localisation de la suppression, ce phénomène peut également affecter la viabilité.
