Tous les êtres humains sont uniques. Parmi les particularités qui nous permettent de nous différencier figurent notre sexe, la couleur des yeux, la couleur des cheveux, le teint de la peau, la constitution corporelle et les traits du visage. Compte tenu de cela, il est courant de se demander pourquoi nous sommes si différents les uns des autres alors que nous appartenons tous à la même espèce, et qu’est-ce qui nous fait posséder les caractéristiques physiques que nous avons. Toute cette diversité résulte de la variation génétique, c’est-à-dire de la différence génétique entre les membres d’une population.
Les informations contenues dans nos gènes sont responsables de notre apparence. Elles restent regroupées et correctement codées grâce aux chromosomes. Sans les chromosomes, nous n’hériterions pas des caractères de nos parents, et notre ADN et nos gènes seraient dispersés et auraient des difficultés à se dupliquer lors de la mitose et de la méiose.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les chromosomes, lisez cet article et découvrez ce que sont les chromosomes, leurs types et leurs parties.
Qu’est-ce que les chromosomes
Les chromosomes sont des structures biologiques qui condensent l’ADN en gènes. En plus d’être les unités moléculaires chargées de maintenir l’ADN regroupé et codé, ils le stockent et transmettent l’information génétique des parents vers les descendants à chaque nouvelle génération.
Les chromosomes peuvent avoir la forme de fils, de doubles hélices ou de petits anneaux, bien que leur forme change selon la phase du cycle cellulaire dans laquelle ils se trouvent. Ces chromosomes sont composés de :
- Acide désoxyribonucléique (ADN).
- Diverses protéines telles que les histones.
Tous les êtres vivants possèdent un nombre spécifique de chromosomes pour leur espèce à l’intérieur de leurs cellules. Cela s’appelle la dotation chromosomique et elle régule les caractéristiques et le fonctionnement des individus d’une même espèce. Par exemple :
- Dans le cas des cellules procaryotes : les chromosomes se trouvent dispersés dans le cytoplasme.
- Dans le cas des cellules eucaryotes : les chromosomes se trouvent à l’intérieur du noyau cellulaire sous forme de chromatine; c’est une association d’ADN et d’ARN qui présente l’aspect de fils fins et emmêlés. Découvrez la différence entre cellule eucaryote et procaryote dans cet article que nous vous recommandons.
Pour que le processus de division cellulaire se déroule avec succès, il est nécessaire que les chromosomes restent intacts. Lorsque le matériel génétique se divise ou s’agrège de manière irrégulière ou défectueuse, des mutations surviennent qui peuvent avoir des conséquences graves telles que des problèmes de développement embryonnaire ou des maladies comme la leucémie.
Les êtres humains possèdent 46 chromosomes répartis en 23 paires. 22 paires constituent les chromosomes non sexuels ou autosomes; et la paire restante correspond aux chromosomes sexuels ou hétérochromosomes : chromosomes « X » et « X » s’il s’agit d’une femme et chromosomes « X » et « Y » s’il s’agit d’un homme.
Les gamètes ou cellules sexuelles n’ont pas une charge chromosomique complète, d’ailleurs, ce sont les seules cellules humaines ainsi. Elles ne possèdent que la moitié des chromosomes, et lorsque deux d’entre elles se conjuguent (ovule et spermatozoïde respectivement), les cellules résultantes obtiennent une charge chromosomique complète confiée en parts égales par les deux parents.
Types de chromosomes
Cette fois-ci, nous classerons les chromosomes selon trois critères : selon la position du centromère, selon leur forme et selon leur fonction.
Types de chromosomes selon la position du centromère
Le centromère est la région la plus étroite et condensée d’un chromosome. Il unit les chromatides sœurs et les sépare en deux segments avec des bras de longueurs spécifiques. Selon la position de son centromère, un chromosome peut être :
- Chromosome télocentrique: son centromère se situe à l’un de ses extrémités et, par conséquent, le chromosome n’a qu’un seul bras.
- Chromosome acrocentrique: son centromère est beaucoup plus proche d’un télomère que de l’autre et, par conséquent, le chromosome possède un bras très court et un autre très long.
- Chromosome submetacentrique: son centromère est situé très près du centre du chromosome, mais légèrement plus proche d’une extrémité que de l’autre.
- Chromosome métacénrique: son centromère est situé exactement au centre du chromosome. Il forme deux bras de longueurs égales.
Types de chromosomes selon leur forme
En fonction de leur forme physique, un chromosome peut être linéaire ou circulaire.
- Les chromosomes linéaires : possèdent des chaînes d’ADN linéales qui s’organisent par paires dans les cellules. La plupart des chromosomes des cellules eucaryotes appartiennent à ce type.
- Les chromosomes circulaires : ne comportent qu’une seule molécule d’ADN circulaire et quelques protéines associées. Ils sont plus petits que les chromosomes linéaires et se rencontrent chez les organismes procaryotes et dans les mitochondries et les chloroplastes des organismes eucaryotes.
Types de chromosomes selon leur fonction
Dans les organismes qui se reproduisent sexuellement, il existe deux types de chromosomes : les chromosomes non sexuels et les chromosomes sexuels.
- Les chromosomes somatiques : également appelés autosomes, ce sont tous ceux qui ne participent pas à la détermination du sexe des individus. Chez l’humain, les paires de chromosomes 1 à 22 constituent les autosomes.
- Les chromosomes sexuels : également appelés hétérochromosomes ou allosomes, ce sont ceux qui déterminent le sexe des individus. Chez l’humain, la paire de chromosomes 23 est celle qui détermine le sexe des personnes.
Parties d’un chromosome
Les chromosomes possèdent quatre parties fondamentales : les chromatides, le centromère, les bras et les télomères.
Chromatides
Les chromatides sont des chaînes en spirale identiques d’ADN. Elles sont formées de microfilaments appelés chromonèmes et de petits granulés ou nœuds appelés chromomères. Deux chromatides longitudinales portant le même type et le même nombre de gènes forment un chromosome linéaire.
Centromère
Le centromère est la région étroite et condensée qui unit les deux chromatides d’un chromosome linéaire. De plus, il aide à maintenir les chromosomes correctement alignés pendant la division cellulaire et leur permet d’interagir avec les fibres du fuseau acromatique lors des anaphases mitotiques et méiotique. Il réalise également correctement les mouvements chromosomiques correspondants à ces phases.
Au-dessus d’eux se trouvent des structures protéiques appelées kinétochores. Ceux-ci s’attachent aux microtubules du fuseau mitotique pendant la mitose et permettent de transporter les deux moitiés du chromosome vers les pôles opposés de la cellule.
Bras
Les bras sont les deux segments résultant de la division horizontale des chromatides par le centromère. Chez les chromosomes acrocentriques et submetacentriques, les bras présentent des longueurs différentes. Pour faciliter l’étude, les bras plus courts sont désignés par la lettre “P” et les bras plus longs par la lettre “Q”.
Télomères
Les télomères correspondent aux extrémités des chromosomes linéaires. Ce sont des segments d’ADN qui ne codent aucune protéine ni n’apportent d’information génétique. Leur fonction est de protéger les extrémités des chromosomes et d’empêcher qu’ils ne s’effilochent et ne se désagrègent.
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