Cohésine
Définition
La cohésine est un complexe protéique multi-sous-unité associé aux chromosomes qui est hautement conservé chez les eucaryotes et possède des homologues proches chez les bactéries. La cohésine assure la cohésion entre les chromatides soeurs répliquées et est donc essentielle à la ségrégation des chromosomes dans les cellules en division.
Régulation avec la cohésine sur les chromatides :
Le chargement de cohésine sur la chromatine pendant la télophase et G1 avec les facteurs de chargement de cohésine Scc2 et Scc4.
Explications
La cohésine s'assemble sur les chromosomes lors de la réplication de l'ADN et est recrutée dans les régions de l'hétérochromatine.
Les complexes de cohésine sont détectés pendant la prophase I et au niveau des centromères et du domaine interchromatidique chez les bivalents en métaphase I.
La cohésine fonctionne pour attacher l'ADN chromosomique pendant la mitose et la méiose pour permettre une ségrégation appropriée de l'ADN dans les cellules filles.
La cohésine est un complexe macromoléculaire composé de deux longues molécules enroulées, SMC1 (maintien structurel de la protéine chromosomique 1) et SMC3 (maintien structurel de la protéine chromosomique 3) qui forment un hétérodimère à extrémité ouverte, RAD21 (complexe cohésine mitotique, non-SMC sous-unité Rad21) qui relie l'extrémité ouverte, et SA1 (antigène stromal 1, sous-unité cohésine SA-1) et SA2 (antigène stromal 2, sous-unité cohésine SA-2) qui interagissent avec RAD21 à l'extérieur du SMC1-SMC3-RAD21 trimère.
On pense que ce complexe provoque la cohésion de la chromatine en piégeant l'ADN dans sa structure en forme d'anneau, influençant ainsi la structure de la chromatine et formant ou stabilisant probablement des boucles de chromatine.
Fonctions
La cohésine est un complexe protéique multi-sous-unité associé aux chromosomes hautement conservé, enrichi au niveau des centromères. Ce complexe à quatre sous-unités forme une structure en forme d'anneau qui encercle la chromatine pour lier les chromatides soeurs.
Ce complexe est essentiel pour la ségrégation des chromosomes dans les cellules en division car il assure la cohésion entre les chromatides soeurs répliquées. Environ 90 % des aneuploïdies liées à l'âge sont dues à une cohésion centromère affaiblie.
Outre cette fonction principale, la cohésine joue également un rôle important dans la réparation de l'ADN et la régulation de l'expression des gènes. La cohésine est nécessaire pour une réparation efficace de l'ADN endommagé et a des fonctions importantes dans la régulation de l'expression des gènes dans les cellules proliférantes et post-mitotiques.
Régulation de la cohésion
Lors de la régulation de la cohésion des chromatides soeurs au cours du cycle cellulaire des vertébrés, le chargement de cohésine sur la chromatine intervient pendant la télophase et G1 et nécessite les facteurs de chargement de cohésine Scc2 et Scc4.
Dans les extraits d'oeufs de Xenopus, la charge de cohésine dépend également de l'assemblage des pré-RC sur la chromatine.
Pendant la phase S, la cohésion entre les chromatides soeurs est établie, et ce processus peut dépendre de la sororine, Esco1 et Esco2. Au cours de la prophase, la majeure partie de la cohésine se dissocie de la chromatine et cette élimination est régulée par Plk1, Aurora B kinase, condensine I et Wapl.
La cohésine au niveau des centromères est protégée par Sgo1 et PP2A. Lors de la transition métaphase-anaphase, la séparase est activée par l'APC/C (et la sécurine) et clive la cohésine centromérique ainsi que la cohésine résiduelle sur les bras chromosomiques, permettant la séparation des chromatides soeurs.
Dégradation de l'ADN
Il est bien établi que la cohésine et ses protéines régulatrices sont essentielles à la cohésion des chromatides soeurs, ce n'est pas la seule fonction de la cohésine. De nombreuses études récentes ont montré que la cohésine joue également un rôle important dans les voies de dégradation de l'ADN et dans la régulation de l'expression des gènes dans les cellules proliférantes et post-mitotiques.
De nombreux rôles connus de la cohésine dans les réponses aux dommages à l'ADN peuvent s'expliquer par sa fonction dans la cohésion des chromatides soeurs, mais au moins certains des rôles de la cohésine dans la régulation des gènes sont indépendants de sa fonction de cohésion.
Il n'a pas encore été démontré que la cohésine assure la cohésion et la régulation des gènes par les mêmes mécanismes moléculaires, mais il est plausible de supposer que la cohésine remplit ces deux fonctions directement en s'associant à l'ADN.
Les interactions entre la cohésine et l'ADN sont contrôlées au cours du cycle cellulaire chez différentes espèces, et ces interactions peuvent contribuer à la cohésion et à l'expression des gènes.
Synonymes, antonymes
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