Un nucléosome représente la plus petite unité d'emballage d'un chromosome. Avec la protéine de liaison et l'ADN de liaison, les nucléosomes font partie de chromatine, le matériau qui compose chromosomes. Maladies auto-immunes du cercle rhumatismal peut se développer en association avec anticorps aux nucléosomes.
Qu'est-ce qu'un nucléosome?
Les nucléosomes sont composés d'ADN enroulé autour d'un octamère d'histones. Les histones sont certaines protéines basiques molécules qui développent une forte force de liaison à la chaîne d'ADN. En particulier, l'abondante base acides aminés lysine ainsi que arginine fournissent la basicité des histones. Les bases protéines peut se lier étroitement à l'ADN acide pour former la structure serrée des nucléosomes. Cependant, le nucléosome n'est que l'unité d'emballage la plus élémentaire de chromatine et donc du chromosome. La découverte des nucléosomes a été faite en 1973 par Donald Olins et Ada par imagerie au microscope électronique de noyaux cellulaires gonflés. Cela a révélé la soi-disant structure solénoïde de l'ADN. Il s'agit de la condensation d'un plus grand nombre de nucléosomes en un chromatine fibre. Cette fibre ressemble à une bobine enroulée. Les nucléosomes individuels sont liés entre eux par les soi-disant histones de liaison, qui sont liées à l'ADN de liaison, et forment une structure organisationnelle dans la chromatine connue sous le nom de fibre de 30 nm.
Anatomie et structure
Le nucléosome se compose de deux composants de base, les histones et l'ADN. Les histones forment d'abord un octamère d'histone. Cela représente un complexe protéique de huit histones. Les éléments de base de ce complexe sont quatre histones différentes. Ceux-ci incluent le protéines H3, H4, H2A et H2B. Deux histones du même type se combinent chacune pour former un dimère. L'octamère d'histone se compose à son tour des quatre dimères différents. Un segment d'ADN avec 147 paires de bases s'enroule maintenant 1.65 fois autour du complexe protéique résultant et forme une structure de super-hélice gauche. Cet enroulement de l'ADN raccourcit sa longueur d'un septième de 68 nanomètres à 10 nanomètres. La digestion des histones par l'enzyme DNase aboutit à ce que l'on appelle la particule noyau du nucléosome, qui se compose de l'octamère d'histone et d'un fragment d'ADN de 147 paires de bases. Les particules de noyau de nucléosome individuelles sont liées entre elles par l'histone de liaison H1. L'histone de liaison est simultanément liée à l'ADN de liaison. À son tour, l'histone H1 représente une variété de protéines molécules qui varient en fonction du tissu, de l'organe et de l'espèce. Cependant, ils n'affectent pas la structure du nucléosome. Lorsque les nucléosomes sont joints par l'histone de liaison H1 et l'ADN de liaison, la fibre dite de 30 nm se forme, ce qui représente un niveau d'organisation plus élevé de l'ADN. La fibre de 30 nm est une fibre de chromatine de 30 nanomètres d'épaisseur qui se présente sous la forme d'une bobine enroulée (structure solénoïde). Les histones sont très conservatrices protéines qui n’ont guère changé au cours de l’évolution. Cela est dû à leur importance fondamentale dans la sécurisation et l'empaquetage de l'ADN dans tous les organismes eucaryotes. Ainsi, la structure des nucléosomes est également la même dans toutes les cellules eucaryotes.
Fonction et rôles
L'importance fondamentale des nucléosomes réside dans leur capacité à emballer le matériel génétique dans le plus petit espace possible dans le noyau cellulaire tout en le gardant en sécurité. Même dans des états de condensation moins denses de chromosomes, un emballage très serré est toujours présent. Dans le même temps, cependant, enzymes dans ce cas, atteindre l'ADN. Ici, ils peuvent alors initier un transfert d'informations génétiques vers l'ARNm ainsi que la synthèse de protéines. Les nucléosomes jouent également un rôle majeur dans les processus épigénétiques. L'épigénétique concerne les changements dans l'activité des gènes dans les cellules individuelles, qui conduire, entre autres, à la différenciation des cellules du corps en divers organes. De plus, les caractéristiques acquises sont formées par des changements épigénétiques. Cependant, la structure génétique de base du matériel héréditaire reste intacte. Cependant, divers gènes peuvent être inactivés par une liaison étroite à des histones ou par des méthylations, ainsi que réactivés par un conditionnement moins dense.
Maladies
Il existe des maladies associées aux nucléosomes. Ce sont principalement maladies auto-immunes dans lequel le système immunitaire produit anticorps contre les propres protéines du corps. Entre autres, les nucléosomes peuvent également être affectés. Ainsi, dans la maladie auto-immune systémique lupus érythémateux (SLE), les nucléosomes représentent des antigènes qui sont attaqués par le corps système immunitaire . Dans le développement de la systémique lupus érythémateux (SLE), la combinaison de facteurs génétiques avec des influences environnementales joue probablement un rôle dans la pathogenèse. Des niveaux élevés de nucléosomes circulants se trouvent dans le sérum des patients. Les nucléosomes libres peuvent induire des réponses inflammatoires et induire la mort cellulaire de lymphocytes. De plus, une dégradation altérée des nucléosomes, par exemple due à une activité génétiquement réduite de la désoxyribonucléase (DNase1), peut conduire à leur augmentation concentration et donc à un risque accru de développer une maladie auto-immune dirigée contre les nucléosomes, tels que lupus érythémateux (SLE). Le lupus érythémateux (LED) est caractérisé par un tableau clinique très étendu. Des organes très différents peuvent être affectés. Le plus souvent, les symptômes apparaissent sur le peau, les articulations, sang bateauxet plèvre. Un typique papillon- un érythème en forme se forme sur le peau. Ceci est intensifié par l'exposition au soleil. En plus de la chute des cheveux, il y a aussi inflammation du petit sang bateaux. Lorsqu'il est exposé à du froid, Syndrome de Raynaud (décoloration blanche à bleuâtre du peau) Est observé. En outre, une vaste inflammation des les articulations se développe. Lorsque les reins sont touchés, le pronostic de la maladie s'aggrave en raison du risque de insuffisance rénale.
