Un examen plus approfondi

L’ADN est normalement conçu comme une échelle en spirale, mais en eucaryote cellules (cellules avec des noyaux) l’ADN dans le noyau est enfilé autour d’une série de protéines en forme de bobine appelées histones. Leurs principales fonctions sont de compacter et de contrôler les longs fils d’ADN. Ils compactent l’ADN en interagissant les uns avec les autres pour former une structure comme une bobine compacte. Deux tours d’ADN sont enroulés autour de cette bobine, formant les sous-unités appelées nucléosomes et diminuant la longueur efficace de l’ADN par huit. À fort grossissement, ces complexes ADN-histone ressemblent à une série de perles sur une chaîne. Les complexes sont en outre compactés d’un facteur quatre par une histone de liaison qui lie l’ADN entre les nucléosomes, les organisant en une bobine. De cette manière, un chromosome contenant 20 millions de paires de bases d’ADN est organisé en approximativement 100 000 particules de noyau de nucléosomes. Les histones sont également impliquées dans le contrôle des séquences d’ADN activées pour la transcription de l’ARN. Lorsque les histones sont chimiquement modifiées de certaines manières, elles peuvent relâcher leur emprise sur l’ADN et lui permettre de devenir accessible aux protéines qui activent la transcription, ou elles peuvent resserrer leur emprise sur l’ADN et le rendre inaccessible. L’ADN lui-même peut être chimiquement modifié dans le processus connu sous le nom de méthylation de l’ADN, qui est un autre mécanisme de régulation de l’expression génique. On pense que les histones restent avec les mêmes séquences d’ADN après la réplication cellulaire, de sorte que les modifications des histones et de l’ADN permettent d’activer et de désactiver les mêmes ensembles de gènes dans les cellules filles que dans la cellule mère. C’est une façon pour les organismes multicellulaires de fabriquer plusieurs types de cellules (comme les muscles, le foie et la peau), même si les différents types de cellules contiennent tous le même ADN dans leurs noyaux. Les histones sont parmi les protéines les mieux conservées connues. Il n’y a que deux changements mineurs dans les séquences d’acides aminés de l’histone désignée H4 chez le pois et la vache, par exemple. Cette quasi uniformité entre les espèces suggère que toute la surface de chaque histone est importante pour sa fonction et que toutes les plantes et tous les animaux utilisent des histones pour les mêmes fonctions.