Que signifie nucléoplasme ?

Définition nucléoplasme:

Le nucléoplasme, centroplasme ou caryoplasme, est une zone, souvent centrale, du cytoplasme des procaryotes, contenant le génome (cette zone est parfois nommée nucléosome). Les agglomérats d'ADN dans cette zone sont nommés nucléoïdes. Il contient la chromatine, la forme filamenteuse des chromosomes déconstruits et les nucléoles.

Dans le noyau qui est enfermé par l'enveloppe du noyau, le nucléoplasme est le liquide dans lequel baignent les éléments nucléaires. Il contient entre autres les protéines de la duplication, de la transcription et de la régulation des gènes; ces protéines sont synthétisées dans le cytoplasme.

Le nucléoplasme dans un noyau cellulaire:
Le nucléoplasme dans un noyau de cellule
Dans un noyau cellulaire (schéma), les principaux composants sous-nucléaires observés sont: l'enveloppe nucléaire, le nucléole qui baigne dans le nucléoplasme avec la chromatine, les ribosomes et les pores nucléaires.


La matrice non structurée du nucléoplasme s'appelle nucléolymphe ou caryolymphe (suc central, substance interchromatine). Cela provient d'une épine dorsale protéique qui traverse la matrice nucléaire pour la mettre en forme.


Aspect et description:

Le nucléoplasme est homogène, visqueux et avec une faible affinité pour les colorants histologiques. Sa fraction moins visqueuse et transparente s'appelle le noyau de l'hyaloplasme.

Le compactage serré des noyaux des cellules de mammifère rend difficile la visualisation du nucléoplasme.

Chez les insectes, les chromosomes géants sont séparés par de vastes régions de nucléoplasme, ce qui nous permet d'étudier la mobilité des particules de mRNP sans interférence de la chromatine.

De nombreuses substances sont dissoutes dans le nucléoplasme, par exemple: les nucléotides (nécessaires à la réplication de l'ADN) et les enzymes (qui dirigent les activités qui se produisent dans le noyau).


Structure:

Le nucléoplasme est l'un des types de protoplasme de la cellule, il est enveloppé et séparé du cytoplasme par la membrane nucléaire ou l'enveloppe nucléaire (EN).

C'est un liquide visqueux, constitué d'une très fine émulsion colloïdale qui entoure et sépare la chromatine et le nucléole.

Il occupe tous les espaces du compartiment chromatique en continuité avec les pores nucléaires (NPC).

Il est intégré aux granules d'euchromatine et d'hétérochromatine, à la ribonucléoprotéine et à la matrice nucléaire.


Composition:

Le composant principal du nucléoplasme est de l'eau (80%), qui est la phase liquide ou solvant. Dans celui-ci, les solutés compatibles de solution aqueuse sont dispersés. Il contient des protéines, en particulier des enzymes liées au métabolisme des acides nucléiques. Il existe également des protéines acides qui ne sont pas liées à l'ADN ni à l'ARN et que l'on appelle protéines résiduelles.

Il existe en outre des cofacteurs, des molécules précurseurs et des produits intermédiaires de la glycolyse. Ainsi que d'autres petites molécules hydrosolubles impliquées dans la signalisation cellulaire.

De nombreuses hormones pénètrent dans le noyau. Ces hormones stéroïdes, telles que le cortisol, l'aldostérone, les ½strogènes, la progestérone et la testostérone, traversent le nucléoplasme lié à des récepteurs nucléaires spécifiques. Quelque chose de similaire se produit avec l'hormone thyroïdienne.

Les lipides en suspension à l'intérieur du noyau sont associés à la chromatine et à la matrice nucléaire. Les phospholipides constituent le principal pool de lipides endonucléaires. Les acides gras et l'acyl-coenzyme interviennent, directement ou indirectement, dans la régulation de l'expression des gènes.

La plupart des protéines, les sous-unités du ribosome et certains ARN sont transportés à travers le nucléoplasme par des facteurs de transport. Parmi ceux-ci figurent les importines qui interviennent dans le transport vers le centre et celles qui transportent dans la direction opposée, appelées exportines.

Il existe également des sels dissous de nombreux ions tels que le Calcium, le potassium, le magnésium, le Sodium, le fer, les phosphates.


Fonction:

Le nucléoplasme est le milieu aqueux qui permet les réactions chimiques propres au métabolisme du noyau. Ces réactions se situent à ce niveau subcellulaire, par des mouvements aléatoires des molécules.

La viscosité du nucléoplasme en solution en mouvement est inférieure à celle du cytoplasme, afin de faciliter l'activité enzymatique et le transport des précurseurs et des produits finaux. Il permet le mouvement brownien avec des collisions aléatoires des molécules en suspension dans sa poitrine. Ce mouvement de simple diffusion, n'est pas uniforme pour toutes les particules, certaines retardent beaucoup leur déplacement.

Un surpeuplement ou un encombrement macromoléculaire retarde le mouvement de diffusion calculé 5 facilite les connexions entre les molécules en réduisant le volume total du compartiment.

La matrice nucléaire en tant que réseau étendu et complexe de fibres non chromatiniennes retarde également la vitesse des particules macromoléculaires dans de nombreux cas.

En occupant l'ensemble du compartiment interchromatine, le nucléoplasme facilite la mise en contact de boucles de péri-chromatine de 10 nm avec la machinerie de transcription génique.

Cela permet également la prochaine étape, le transport de l'ARN messager, le transfert de l'ARN et l'ARN ribosomal qui peuvent être chargés dans le cytoplasme pour la traduction.

Les hormones stéroïdes exercent une grande variété d'effets induits par la génomique lente, ainsi que par des mécanismes rapides non génomiques. Pour les actions génomiques, ils se lient au récepteur nucléaire dans le noyau de la cellule. Pour les actions non génomiques, les récepteurs stéroïdiens de la membrane activent des cascades de signaux intracellulaires.

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