Nucléomorphe
Définition
Un nucléomorphe est un reste du noyau qui contient encore un génome très réduit, un eucaryote unicellulaire endosymbiotique. Les nucléomorphes sont présents dans le compartiment périplastidial des Cryptophytes et des Chlorarachniophycées. Ce compartiment constitue les restes du cytoplasme de cet eucaryote.
Avec les chlorarachniophytes, les cryptophytes sont inhabituels en ce qu'ils possèdent un nucléomorphe, un petit organite lié à une double membrane résidant entre les ensembles interne et externe de membranes plastidiales.
Les trois chromosomes nucléomorphes de Guillardia theta :
Guillardia theta a trois chromosomes nucléomorphes différents.
Explications
Le nucléomorphe a été décrit pour la première fois dans les années 1970, et a été étudié en utilisant la cytochimie et, plus récemment, la biologie moléculaire. Des analyses phylogénétiques et génomiques comparatives ont montré de manière convaincante que le nucléomorphe cryptophyte est un noyau résiduel d'origine algue rouge. La structure et la fonction des génomes nucléomorphes cryptophytes ont fourni un aperçu fascinant du processus de réduction et de compactage du génome.
Une analyse caryotypique préliminaire du cryptophyte Pyrenomonas salina (maintenant Rhodomonas salina) a révélé que son génome nucléomorphe a une taille d'environ 660 paires de kilobases (Kbp) et ne comprend que trois chromosomes (~195, 225 et 240 Kbp). En 2008, la distribution de taille connue des génomes nucléomorphes cryptophytes se situe entre ~450 et ~850 paires de kilobases (Kbp), probablement des ordres de grandeur inférieurs génomes d'algues à partir desquels ils ont évolué. La présence de trois chromosomes nucléomorphes semble être une caractéristique universelle qui, de manière intrigante, est partagée avec les nucléomorphes d'un groupe d'algues non apparenté, les chlorarachniophytes.
Le premier génome nucléomorphe séquencé a été celui du cryptophyte modèle Guillardia theta. Le génome nucléomorphe de G. theta a une taille de 551 paires de kilobases (Kbp), réparties entre trois chromosomes de ~196, 181 et 174 Kbp. Les chromosomes sont caractérisés par la présence de répétitions d'ADN ribosomique sous-télomérique presque identiques. Le génome possède des gènes principalement avec des fonctions "domestiques" telles que le repliement-dégradation des protéines, la transcription et la traduction. 30 gènes codant pour des protéines ciblées sur les plastes sont présents.
En 2007, le génome nucléomorphe d'un autre cryptophyte, Hemiselmis andersenii, a été séquencé. À ~572 Kbp, le génome de H. andersenii est légèrement plus grand que celui de G. theta. Le chevauchement du complément génétique entre les deux génomes est important (H. andersenii contient l'ensemble identique de 30 gènes de protéines plastidiales), tout comme le degré de conservation de l'ordre des gènes (synténie). La différence la plus frappante entre les deux génomes est l'absence totale d'introns d'épissage et de gènes d'épissage des protéines et des ARN dans le génome de H. andersenii. Le génome de G. theta contient 17 introns d'une taille comprise entre 42 et 52 paires de bases. La densité de gènes dans le génome nucléomorphe cryptophyte est élevée (~1 Kbp/gène), un fait qui a des implications importantes pour le processus de transcription. De nombreux exemples d'ARNm codant pour plus d'un gène ont été découverts dans le nucléomorphe G. theta, probablement en raison des éléments régulateurs de la transcription situés à l'intérieur ou au-delà des gènes voisins.
Synonymes, antonymes
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