Noyau (biologie)
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En biologie cellulaire, le noyau est une structure cellulaire, présent dans la majorité des cellules eucaryotes, et contenant l'essentiel du matériel génétique de la cellule (ADN). Il a deux fonctions principales : contrôler les réactions chimiques du cytoplasme et stocker les informations nécessaires à la division cellulaire. Il a un diamètre variant de 5 à 7 micromètres. En comparaison à certains organites, il s'agit donc d'une importante structure cellulaire.
Enveloppe nucléaire
Le noyau est entouré par une double membrane appelée l'enveloppe nucléaire. Les membranes internes et externes de cette enveloppe fusionnent à intervalles irréguliers, formant les pores nucléaires. Ces derniers permettent les échanges nucléo-cytoplasmiques dans les deux sens, comme la sortie des ARNm (ARN messagers) vers le cytoplasme et l'entrée de nucléotides dans le noyau nécessaire à la synthèse des ARN. Ainsi, l'enveloppe nucléaire régule et facilite le transport entre le noyau et le cytoplasme, tout en séparant les réactions chimiques se déroulant dans le cytoplasme de celles se déroulant à l'intérieur du noyau.
La membrane externe est en continuité avec le réticulum endoplasmique granuleux ou rugueux (REG) et peut être, comme ce dernier, parsemée de ribosomes sur sa face cytoplasmique. L'espace entre les deux membranes (appelé l'espace périnucléaire) est en continuité avec la lumière (espace interne) du REG. Quant à la membrane interne, elle est recouverte par la lamina sur sa face nucléoplasmique. La lamina est un réseau de protéines (environ 2000 types de protéines) qui joue un rôle de soutien et participerait selon des recherches récentes à l'organisation des mouvements de la chromatine pendant les différentes phases du cycle cellulaire.
Matériel génétique
À l'intérieur du noyau se trouvent un ou plusieurs nucléoles, entourés par une matrice fibreuse appelée le nucléoplasme. Ce dernier est un liquide ayant une consistance gélatineuse (similaire, à ce niveau, au cytoplasme) dans lequel de nombreuses substances sont dissoutes. Parmi ces substances, l'on retrouve des nucléotides triphosphates, des enzymes, des protéines et des facteurs de transcription. Le matériel génétique (ADN) est lui aussi présent dans le noyau, sous la forme d'un complexe ADN-protéines appelé chromatine et composé de plusieurs unités discontinues appelées chromosomes.
Il y a deux types de chromatine : l'euchromatine et l'hétérochromatine.
- L'euchromatine est la forme la moins compacte d'ADN, et les régions d'ADN qui la constituent contiennent des gènes qui sont fréquemment exprimés par la cellule. Elle se trouve principalement au centre du noyau. L'euchromatine est active d'un point de vue transcriptionnel et apparait claire au microscope électronique.
- Au contraire, dans l'hétérochromatine, située principalement en périphérie du noyau, l'ADN est assez compact. À l'inverse de l'euchromatine, elle apparaît sombre au microscope électronique et n'est pas active d'un point de vue transcriptionnel. Les régions qui la constituent soit contiennent des gènes qui ne sont pas exprimés par la cellule (ce type d'hétérochromatine est connue en tant que hétérochromatine facultative) ou bien constituent les télomères et centromères des chromosomes (ce type d'hétérochromatine est connue en tant que hétérochromatine constitutive). Dans les organismes multicellulaires, les cellules sont hautement spécialisées dans l'exécution de fonctions particulières, en conséquence différents ensembles de gènes sont requis et exprimés. Ainsi, les régions d'ADN qui constituent l'hétérochromatine varient suivant les types de cellules.
Voir aussi
- Caryomastigonte
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