Notes en vrac sur les unicellulaires et les cellules

Des cellules avec un même ADN, peuvent se comporter différemment. C’est typiquement le cas des multicellulaires, dont les cellules sont des eucaryotes, ce qui inclut les animaux. C’est ainsi qu’une cellule du derme n’est pas comme une cellule du foie, alors qu’elles ont le même ADN. Ce phénomène est nommé épigénétique ou encore régulation de l’expression des gènes, à moins qu’il n’y ait une différence entre les deux.

S’il y a une différence entre ces cellules malgré le même ADN, c’est parce que certains gènes sont « allumés » ou « éteints », selon des combinaisons propres aux cellules du derme ou du foie, par exemple. Pour un même type de cellule, comme les cellules du foie par exemple, les gènes peuvent aussi être « allumés » ou « éteints » selon les circonstances.

Qu’un gène s’exprime (« allumé ») ou pas (« éteint »), c’est une histoire de chromatine. L’ADN peut être plus ou moins compactée. Sa forme la plus compacte, est celle qu’on appel le chromosome. En dehors de cette forme, il existe deux degrés de compacités, qui ne sont pas les mêmes sur toutes la longueur du chromosome. Les zones compactes sont en fait enroulées sur elles‑mêmes autour de protéines, ce qui ne doit pas être confondu avec la structure en hélice qui existe en permanence.

Quand une zone de l’ADN est enroulée, elle ne peut pas être lue par les ARN, et donc les gènes de cette zone ne peuvent pas s’exprimer. En conséquence, quand l’ADN est sous sa forme la plus compacte, c’est à dire sous la forme d’un chromosome, aucun de ses gènes ne peut s’exprimer, ce qui se produit pendant la phase de division cellulaire.

Les zones de l’ADN qui sont enroulées, le sont autour d’un ensemble de protéines nommées histones, dont il existe quatre types ; parfois l’ADN est enroulé autour d’autres types de protéines. L’ensemble d’un bout d’ADN enroulé et des protéines autour desquels il est enroulé, est nommée nucléosome. Les histones peuvent réagir à des enzymes, en resserrant ou desserrant l’enroulement. Si l’enroulement est assez desserré, les gènes faisant partie du nucléosome en question, peuvent s’exprimer.

Modulo une petite erreur à propos du chromosome, voir cette courte vidéo en Anglais :

Chromatin, Histones and Modifications — Mr Nabil Ewis — 2014

Le sujet a été renommé de « Notes en vrac sur les microbes » à « Notes en vrac sur les unicellulaires et les cellules ».

L’appareil de Golgi, est un autre exemple d’organite. Ça en fait donc trois jusqu’ici : mitochondries (différentes chez les animaux et les plantes), chloroplastes ou autres plastes (seulement chez les plantes et certains protistes) et appareil de Golgi (j’ignore s’il est présent dans toutes les eucaryotes ou pas). On peut aussi y ajouter les vésicules et les vacuoles.

Les vésicules, vacuoles et appareil de Golgi, n’ont pas d’ADN. Cela signifie‑t‑il que ce ne sont pas des procaryotes et donc pas de l’endosymbiose ?

— Édit —

Le noyau et sa seconde membrane, nommée le réticulum, sont par définition des organites aussi, mais je suis tenté de les mettre à part quand‑même.

Anatomie d’une eucaryote, en images dans ces deux courtes vidéos :

De la cellule à l’ADN — Génome Quebec — 2018


L’intérieur d’une cellule — Musée canadien de la nature — 2011

Sur la régulation de l’expression des gènes au moins, voici une vidéo résumant les mécanismes et introduisant les termes essentiels :

Régulation génétique, part 1 — Fatima Abounaaja — 2018

La condensation (mise sous forme compacte) et la réplication de l’ADN, en images, dans la vidéo ci‑dessous. C’est vraiment surtout pour l’image réaliste, n’attendez pas d’y apprendre beaucoup.

L’originale : DNA molecule: how DNA is packaged (dnalc.org).

Une copie sur YouTube :

Molecular view of the condensation and replication of DNA — MrJohnFaraday1 — 2010

Panorama des organites — KhanAcademyFrancophone — 2014

Sur l’ADN, plusieurs ressources documentaires, dont des animations physiquement réalistes : Resources (dnalc.org).

Selon une théorie contemporaine, dont la crédibilité a été vérifiée, les premières forme de vie sur Terre, aurait été des ARN, telles‑quelles, ou quelque chose de similaire aux ARN.

Elles pouvaient se dupliquer par « pairage », avoir une géométrie, interagir avec certaines molécules de leur environnement en les assemblant ou désassemblant.

Si cette théorie est la bonne, ça signifierait que les formes de vie actuelles n’aurait pas un ancêtre commun par filiation, mais par composition ? Ou même la possibilité de plusieurs arbres avec chacun leur plus ancien ancêtre commun ? Ça expliquerait aussi la présence des virus depuis très tôt dans l’histoire de la vie sur Terre ?

What is the RNA world hypothesis? — Stated Clearly — 2016

Les bactéries persistent mal sur les surfaces de cuivre ou de laiton. Ce n’est pas le cas avec l’inox.

Metal vs bacteria — SciShow — 2015