le nucléole l'emplacement se trouve dans le noyau de chaque cellule. Les nucléoles sont présents lors de la production de protéines dans le noyau, mais ils se désassemblent lors de la mitose.
Les scientifiques ont découvert que le nucléole joue un rôle intrigant pour le cycle cellulaire et potentiellement pour la longévité des humains.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Le nucléole est une sous-structure du noyau de chaque cellule et est principalement responsable de la production de protéines. En interphase, le nucléole peut être perturbé et sert donc à vérifier si la mitose peut se dérouler ou non.
Qu'est-ce que le nucléole ?
L'une des sous-structures d'une cellule noyau, le nucléole a été découvert pour la première fois au XVIIIe siècle. Dans les années 1960, les scientifiques ont découvert la fonction principale du nucléole en tant que ribosome producteur.
L'emplacement du nucléole se trouve dans le noyau de la cellule. Au microscope, cela ressemble à une tache sombre logée par le noyau. Le nucléole est une structure qui ne possède pas de membrane. Le nucléole peut être grand ou petit selon les besoins de la cellule. C'est cependant le plus gros objet à l'intérieur du noyau.
Divers matériaux composent le nucléole. Il s'agit notamment de matériaux granulaires constitués de sous-unités ribosomiques, de portions fibrillaires principalement constituées de ARN ribosomique (ARNr), des protéines pour constituer des fibrilles et de l'ADN également.
Typiquement, une cellule eucaryote abrite un nucléole, mais il existe des exceptions. Le nombre de nucléoles est spécifique à l'espèce. Chez l'homme, il peut y avoir jusqu'à 10 nucléoles après la division cellulaire. Cependant, ils finissent par se transformer en un nucléole solo plus grand.
L'emplacement du nucléole est important en raison de ses multiples fonctions pour le noyau. Il est associé aux chromosomes, se formant sur des sites chromosomiques appelés _nucleolus Organizer region_s ou NORs. Le nucléole peut changer de forme ou se désassembler entièrement au cours des différentes phases de la cycle cellulaire.
Quelles sont les fonctions du nucléole ?
Les nucléoles sont présents pour l'assemblage des ribosomes. Le nucléole sert en quelque sorte d'usine à ribosomes, dans laquelle la transcription se produit constamment lorsqu'il est dans son état complètement assemblé.
Le nucléole s'assemble autour de morceaux d'ADN ribosomique répété (ADNr) au niveau des régions organisatrices du nucléole chromosomique (NOR). Ensuite, l'ARN polymérase I transcrit les répétitions et fabrique des pré-ARNr. Ces pré-ARNr progressent et les sous-unités résultantes assemblées par les protéines ribosomiques finissent par devenir des ribosomes. Ces protéines, à leur tour, sont utilisées pour de nombreuses fonctions et parties du corps, depuis la signalisation, le contrôle des réactions, la fabrication des cheveux, etc.
La structure nucléolaire est liée aux niveaux d'ARN, car les pré-ARNr fabriquent les protéines qui servent d'échafaudage pour le nucléole. Lorsque la transcription de l'ARNr s'arrête, cela entraîne une perturbation nucléolaire. La perturbation nucléolaire peut entraîner des perturbations du cycle cellulaire, la mort cellulaire spontanée (apoptose) et la différenciation cellulaire.
Le nucléole sert également de contrôle de qualité pour les cellules, et à bien des égards, il peut être considéré comme le « cerveau » du noyau.
Les protéines nucléolaires sont importantes pour les étapes du cycle cellulaire, Réplication de l'ADN et réparer.
L'enveloppe nucléaire se brise en mitose
Lorsque les cellules se divisent, leurs noyaux doivent se briser. Il finit par se réassembler lorsque le processus est terminé. L'enveloppe nucléaire se désagrège au début de mitose, déversant une partie importante de son contenu dans le cytoplasme.
Au début de la mitose, le nucléole se désassemble. Cela est dû à la suppression de la transcription de l'ARNr par la kinase 1 dépendante de la cycline (Cdk1). Cdk1 le fait en phosphorylant les composants de transcription de l'ARNr. Les protéines nucléolaires se déplacent ensuite vers le cytoplasme.
L'étape de la mitose à laquelle l'enveloppe nucléaire se rompt est la fin de la prophase. Les restes de l'enveloppe nucléaire existent essentiellement sous forme de vésicules à ce stade. Cependant, ce processus ne se produit pas dans certaines levures. Il est répandu dans les organismes supérieurs.
En plus de la rupture de l'enveloppe nucléaire et du désassemblage du nucléole, les chromosomes se condensent. Les chromosomes deviennent denses en vue de l'interphase afin qu'ils ne soient pas endommagés lorsqu'ils sont arrangés dans de nouvelles cellules filles. L'ADN est étroitement enroulé dans les chromosomes à ce stade, et transcription s'arrête en conséquence.
Une fois la mitose terminée, les chromosomes se relâchent à nouveau et les enveloppes nucléaires se réassemblent autour des chromosomes filles séparés formant deux nouveaux noyaux. Une fois les chromosomes décondensés, la déphosphorylation des facteurs de transcription de l'ARNr se produit. La transcription de l'ARN recommence alors et le nucléole peut commencer son travail.
Pour éviter tout dommage à l'ADN transmis aux cellules filles, plusieurs points de contrôle existent dans le cycle cellulaire. Les chercheurs pensent que les dommages à l'ADN peuvent être au moins partiellement causés par l'épuisement de la transcription de l'ARNr qui provoque une perturbation du nucléole.
Bien entendu, l'un des principaux objectifs de ces points de contrôle est également de garantir que les cellules filles sont des copies des cellules mères et possèdent le nombre correct de chromosomes.
Le nucléole pendant l'interphase
Les cellules filles entrent interphase, qui est composé de plusieurs étapes biochimiques avant la division cellulaire.
Dans la phase de brèche ou phase G1, la cellule fabrique des protéines pour la réplication de l'ADN. Après ça, phase S marque le moment de la réplication des chromosomes. Cela donne deux chromatides sœurs, doublant la quantité d'ADN dans une cellule.
le Phase G2 vient après la phase S. La production de protéines est accélérée dans G2, et il convient de noter en particulier que les microtubules sont conçus pour la mitose.
Une autre phase, G0, se produit pour les cellules qui ne sont pas répliquées. Ils peuvent être dormants ou vieillissants, et certains peuvent rentrer dans la phase G1 pour se diviser.
Après la division cellulaire, Cdk1 n'est plus nécessaire et la transcription de l'ARN peut recommencer. Les nucléoles sont présents à ce stade.
Pendant l'interphase, le nucléole est perturbé. Les chercheurs pensent que cette perturbation nucléolaire résulte d'une réponse au stress sur la cellule, en raison de la suppression de la transcription de l'ARNr via des dommages à l'ADN, une hypoxie ou un manque de nutriments.
Les scientifiques tentent toujours de déterminer les différents rôles du nucléole pendant l'interphase. Le nucléole abrite des enzymes de modification post-traductionnelles pendant l'interphase.
Il devient de plus en plus clair que la structure du nucléole est liée à la régulation du moment où les cellules entrent en mitose. La perturbation nucléolaire entraîne un retard de mitose.
L'importance du nucléole et la longévité
Des découvertes récentes semblent avoir révélé un lien entre le nucléole et vieillissement. La fragmentation du nucléole semble être la clé pour comprendre ce processus, ainsi que les dommages causés à l'ARN ribosomique.
Les processus métaboliques semblent également jouer un rôle avec le nucléole. Étant donné que le nucléole est adaptable à la disponibilité des nutriments et répond aux signaux de croissance, lorsqu'il a moins accès à ces ressources, sa taille diminue et produit moins de ribosomes. Les cellules ont alors tendance à vivre plus longtemps, d'où le lien avec la longévité.
Lorsque le nucléole a accès à plus de nutrition, il fabriquera plus de ribosomes et, à son tour, il grossira. Il semble y avoir un point de basculement à partir duquel cela peut devenir un problème. Les nucléoles plus gros ont tendance à être trouvés chez les personnes atteintes de maladies chroniques et de cancer.
Les chercheurs apprennent continuellement la signification du nucléole et son fonctionnement. L'étude des processus par lesquels le nucléole fonctionne dans les cycles cellulaires et la construction ribosomique peut aider chercheurs à trouver de nouveaux traitements pour prévenir les maladies chroniques et peut-être augmenter la durée de vie des humains.