Que sont les chromosomes ?

Que sont les chromosomes ?

Découvrez les protéines, les molécules dont nous sommes faits.

Chaque chromosome a de nombreux gènes

Le génome humain comprend environ 21 000 gènes, répartis sur 3 milliards de paires de bases d’ADN. Cet ADN est réparti sur 23 chromosomes, dont nous avons deux ensembles. Nous héritons d’un ensemble de chaque parent.

Chaque chromosome comprend une seule molécule linéaire d’ADN avec son propre ensemble de gènes. Les chromosomes sont numérotés en fonction de leur taille et les gènes sont disposés le long d’eux dans un ordre spécifique. Ainsi, un gène situé près de l’extrémité du bras court du chromosome 4 chez une personne se retrouvera au même endroit chez tout le monde. Cela signifie que chacun de nos gènes peut être cartographié à un endroit spécifique sur un chromosome spécifique.

Gènes et bien plus encore

Un gène est un segment d’instructions d’ADN pour la construction d’une molécule d’ARN ou de protéine particulière. Les gènes sont très importants, et ils reçoivent beaucoup d’attention. Pourtant, ils ne représentent que 3 % de notre génome. Chaque gène est comme une île séparée par de vastes étendues d’ADN non codant, c’est-à-dire d’ADN qui ne code pas pour un produit. Une partie de cet ADN contient des informations sur les cellules qui devraient fabriquer des protéines, quand elles devraient le faire et combien elles devraient en fabriquer. D’autres segments ont été laissés par des virus qui ont infecté nos ancêtres il y a plusieurs générations. Il y a de l’ADN dont nous savons qu’il est important – il est conservé entre les espèces – mais nous ne savons pas exactement pourquoi. Certains ADN semblent n’avoir aucune fonction.

L’ADN dans d’autres organismes est également plus que de simples gènes, bien que la quantité d’ADN non codant varie beaucoup d’une espèce à l’autre. Les bactéries ont les plus petits génomes et environ 90 % de leur ADN code pour l’ARN ou la protéine. À l’autre extrémité du spectre, certaines plantes et protistes ont d’énormes génomes, les gènes ne représentant que 1 % de l’ADN total.

Les chromosomes varient en nombre et en type

Les humains ont 23 paires de chromosomes. Les 22 premières paires sont appelées autosomes. La dernière paire est appelée chromosomes sexuels et ils sont différents entre les hommes et les femmes. La plupart des femmes ont deux chromosomes X (XX) et la plupart des hommes ont un X et un Y (XY).

La plupart des autres espèces ont un nombre de paires de chromosomes différent du nôtre. Les espèces varient également dans le nombre d’ensembles de chromosomes qu’elles possèdent. Chez certaines espèces d’abeilles et de fourmis, les mâles n’ont qu’une seule copie de chaque chromosome (ils se développent à partir d’œufs non fécondés), tandis que les femelles en ont deux. Certaines espèces de plantes ont quatre copies ou plus de chaque chromosome. Les bactéries n’ont qu’un seul chromosome, disposé en anneau.

Les espèces diffèrent également dans la façon dont les chromosomes spécifient le sexe. Chez les oiseaux, les chromosomes sexuels sont appelés Z et W. Les femelles sont ZW et les mâles sont ZZ. Le minuscule ascaris C. elegans n’a qu’un seul type de chromosome sexuel appelé X. Ceux qui ont un chromosome X (connu sous le nom de XO) deviennent des hommes, et ceux qui ont deux chromosomes X deviennent des hermaphrodites, ce qui signifie qu’ils fabriquent à la fois des ovules et du sperme. L’ornithorynque a dix chromosomes sexuels. Les femelles ont cinq paires de chromosomes X et les mâles ont cinq chromosomes X et cinq chromosomes Y. Certaines tortues n’utilisent pas du tout les chromosomes sexuels. Le sexe d’un bébé tortue dépend de la chaleur qu’il a eue pendant une période critique au cours de laquelle il s’est développé à l’intérieur de son œuf.

Différents organismes ont différents nombres de chromosomes. Les organismes qui semblent plus complexes n’ont pas toujours plus de chromosomes ou de gènes que les organismes moins complexes.

Les protéines contrôlent l'accès aux gènes

L’ADN est recouvert de protéines appelées histones. L’ADN s’enroule autour des histones comme le fil à coudre s’enroule autour d’une bobine. En enveloppant l’ADN plus ou moins étroitement, les histones contrôlent quels gènes sont actifs (étant lus pour construire des protéines) et quels gènes ne le sont pas.

Lorsqu’une cellule s’apprête à se diviser, des histones supplémentaires se fixent à l’ADN, l’enroulant encore plus étroitement.

Pour en savoir plus sur la façon dont les histones peuvent aider à réguler l’accès à l’ADN, visitez The Epigenome at a Glance.

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Références

  • L’ADN est recouvert de protéines appelées histones. L’ADN s’enroule autour des histones comme le fil à coudre s’enroule autour d’une bobine. En enveloppant l’ADN plus ou moins étroitement, les histones contrôlent quels gènes sont actifs (étant lus pour construire des protéines) et quels gènes ne le sont pas.

  • Lorsqu’une cellule s’apprête à se diviser, des histones supplémentaires se fixent à l’ADN, l’enroulant encore plus étroitement.

  • Pour en savoir plus sur la façon dont les histones peuvent aider à réguler l’accès à l’ADN, visitez The Epigenome at a Glance.