2.3. Le noyau : lieu d’une synthèse d’ARN
exporté vers le cytoplasme
Les cytologistes ont observé depuis longtemps
que le nucléole, qui contient une grande quantité
d’ARN, est associé à un segment de chromosome
précis, nommé organisateur nucléolaire ; c’est du
point de vue biochimique le premier lien organique signalé entre l’ADN et l’ARN. Les techniques de coloration suggéraient aussi la présence
discrète d’ARN au niveau de la chromatine ellemême, mais les résultats restaient sujets à discussion. Seule l’utilisation de molécules radiomarquées
a permis d’obtenir des données irréfutables relatives aux activités de synthèse du noyau.
2.3.1. E XPÉRIENCES UTILISANT LES RADIO- ISOTOPES
Des cellules sont placées dans un milieu de survie contenant un précurseur radioactif spécifique
de l’ARN (uracile ou uridine marqués à
3
H ou
14
C),
et on les laisse incuber quelques minutes ( pulse ;
voir chapitre 3) avant de les fixer et de les traiter
pour l’autoradiographie. L’image obtenue montre
que la synthèse d’ARN (transcription) est pour
l’essentiel localisée dans le noyau ; elle est particulièrement active au niveau du nucléole, mais on
obtient aussi une réponse significative au niveau
de la chromatine extranucléolaire. En microscopie
électronique, on précise que seule la chromatine
diffuse est responsable de ce dernier marquage.
Nous verrons plus loin que ce ne sont pas les
mêmes ARN qui sont synthétisés dans le nucléole
et au niveau de la chromatine. Dans ce genre
d’expériences conduites in vivo, il existe toujours
un marquage faible mais reproductible, au niveau
du cytoplasme ; sa signification n’a pas été interprétée correctement dès le début, mais on connaît
maintenant son origine : il s’agit de la synthèse
d’ARN propre aux organites semi-autonomes.
8. E XPRESSION DES G È NES NUCLÉAIRES CHEZ LES EUCARYOTES.A SPECTS CELLULAIRES ET MOLÉCULAIRES 211
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Figure 8.8
Expériences de greffes nucléaires chez Acetabularia
Deux espèces bien identifiables grâce à leur ombrelle
sont utilisées (A. mediterranea et A. crenulata). On greffe
un segment de tige d’une espèce sur le pied de l’autre,
dont le noyau détermine en fait la morphogenèse de
l’ombrelle. Une cellule greffée binucléée présente des
caractéristiques morphologiques intermédiaires.
A. mediterranea
A. crenulata
med.
cren.
med.
cren.
med.
cren.
med.
cren.
cren. - med.
Figure 8.7
Cellules d’Acetabularia mediterranea
Chaque cellule est formée d’une ombrelle, dont le diamètre est de 8m m environ, portée par un pied fin long
de 4 à 5c m. L’unique noyau est localisé à la base du
pied. (Cliché Labo BG, Orsay).
exporté vers le cytoplasme
Les cytologistes ont observé depuis longtemps
que le nucléole, qui contient une grande quantité
d’ARN, est associé à un segment de chromosome
précis, nommé organisateur nucléolaire ; c’est du
point de vue biochimique le premier lien organique signalé entre l’ADN et l’ARN. Les techniques de coloration suggéraient aussi la présence
discrète d’ARN au niveau de la chromatine ellemême, mais les résultats restaient sujets à discussion. Seule l’utilisation de molécules radiomarquées
a permis d’obtenir des données irréfutables relatives aux activités de synthèse du noyau.
2.3.1. E XPÉRIENCES UTILISANT LES RADIO- ISOTOPES
Des cellules sont placées dans un milieu de survie contenant un précurseur radioactif spécifique
de l’ARN (uracile ou uridine marqués à
3
H ou
14
C),
et on les laisse incuber quelques minutes ( pulse ;
voir chapitre 3) avant de les fixer et de les traiter
pour l’autoradiographie. L’image obtenue montre
que la synthèse d’ARN (transcription) est pour
l’essentiel localisée dans le noyau ; elle est particulièrement active au niveau du nucléole, mais on
obtient aussi une réponse significative au niveau
de la chromatine extranucléolaire. En microscopie
électronique, on précise que seule la chromatine
diffuse est responsable de ce dernier marquage.
Nous verrons plus loin que ce ne sont pas les
mêmes ARN qui sont synthétisés dans le nucléole
et au niveau de la chromatine. Dans ce genre
d’expériences conduites in vivo, il existe toujours
un marquage faible mais reproductible, au niveau
du cytoplasme ; sa signification n’a pas été interprétée correctement dès le début, mais on connaît
maintenant son origine : il s’agit de la synthèse
d’ARN propre aux organites semi-autonomes.
8. E XPRESSION DES G È NES NUCLÉAIRES CHEZ LES EUCARYOTES.A SPECTS CELLULAIRES ET MOLÉCULAIRES 211
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Figure 8.8
Expériences de greffes nucléaires chez Acetabularia
Deux espèces bien identifiables grâce à leur ombrelle
sont utilisées (A. mediterranea et A. crenulata). On greffe
un segment de tige d’une espèce sur le pied de l’autre,
dont le noyau détermine en fait la morphogenèse de
l’ombrelle. Une cellule greffée binucléée présente des
caractéristiques morphologiques intermédiaires.
A. mediterranea
A. crenulata
med.
cren.
med.
cren.
med.
cren.
med.
cren.
cren. - med.
Figure 8.7
Cellules d’Acetabularia mediterranea
Chaque cellule est formée d’une ombrelle, dont le diamètre est de 8m m environ, portée par un pied fin long
de 4 à 5c m. L’unique noyau est localisé à la base du
pied. (Cliché Labo BG, Orsay).