Les SVT et l'EIST à Barcelonnette
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Quelle est la différence entre chromosomes et chromatides ?




Attention

Un chromosome, c'est un élément indépendant (que l'on peut séparer des autres) constitué d'ADN et qui porte une partie de l'information héréditaire. Les chromosomes se situent dans le noyau des cellules. Il y a 46 chromosomes différents chez les êtres humains. Chaque cellule de notre organisme possède une copie de chacun des 46 chromosomes dans son noyau.


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Sur les photos, on voit (plus ou moins bien suivant les cas) que les chromosomes sont composés de 2 brins reliées au niveau d'un resserrement que l'on appelle le centromère.

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Ces 2 brins sont des chromatides. Une chromatide, c'est une seule molécule d'ADN "pelotonnée" sur elle-même.

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ADN qui s'enroule pour donner un chromosome visible

Lorsqu'un chromosome est formé de 2 chromatides, alors ces 2 chromatides sont strictement identiques : ce sont des copies l'une de l'autre.


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Ça veut dire que les chromosomes ne sont pas toujours formés de 2 chromatides ?

Exact. Suivant le moment dans la vie de la cellule, les chromosomes sont formés soit d'une seule soit de 2 chromatides. Un chromosome constitué d'une seule chromatide ne contient qu'une seule copie de l'information héréditaire alors qu'un chromosome fait de 2 chromatides contient l'information héréditaire en double.


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Comment se fait-il que le nombre de chromatides change ?

Chaque jour dans notre corps, des millions de cellules meurent et des millions apparaissent pour les remplacer.


Voyons d'abord comment de nouvelles cellules peuvent apparaître dans notre corps :

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Cellule en train de se diviser

Une seule cellule peut en donner deux en se divisant : La cellule se coupe en deux et donne naissance à deux nouvelles cellules. La cellule qui va se diviser est appelée "cellule mère" et les 2 cellules issues de la division sont appelées des "cellules filles".

Maintenant rappelons nous : Chaque cellule de notre organisme possède une copie des 46 chromosomes dans son noyau. La cellule mère possède 46 chromosomes et pourtant, elle doit en donner 46 à chacune des 2 cellules filles.


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Comment cela est-il possible ?

Avant de se diviser, la cellule mère possède des chromosomes constitués chacun de 2 chromatides. Elle possède donc l'information héréditaire en double. Du coup, il suffit de donner une copie de l'information héréditaire à chacune des cellules filles. Comment ? En séparant les chromatides de chaque chromosome :

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Vidéo de la répartition des chromosomes pendant une division

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Schéma de la répartition des chromosomes pendant une division (avec seulement 2 paires de chromosomes)

A la fin de la division, chaque cellule fille a bien reçu les 46 chromosomes mais ceux-ci ne sont plus constitués que d'une seule chromatide.


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Si chaque chromosome a perdu une de ses chromatides, l'information héréditaire n'est plus complète !

Et bien si car rappelez vous : les 2 chromatides d'un même chromosome sont des copies strictement identiques. Les cellules filles possèdent donc bien toute l'information héréditaire mais en un seul exemplaire.


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D'accord mais dans ce cas, ces cellules filles ne pourront pas se diviser à leur tour !

Effectivement, ces cellules ne contenant qu'une seule copie de l'information héréditaire, elles ne peuvent pas se diviser immédiatement.

Avant de se diviser, elles devront donc copier leur information héréditaire pour en faire un double : Chacun des 46 chromosomes est "recopié" ce qui donne à nouveau des chromosomes à 2 chromatides.

Le "recopiage" des chromatides est appelé duplication des chromatides ou parfois "duplication" tout court.

Schéma de la duplication des chromatides (avec seulement 2 paires de chromosomes)

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Après avoir effectué la duplication des chromatides, la cellule est prête à se diviser. On voit que c'est un cycle qui recommence à chaque division : c'est ce que l'on appelle le cycle cellulaire.

Une petite vidéo intéressante sur la division cellulaire ici.


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Pour quelle raison les photos montrent toujours des chromosomes à 2 chromatides ?

Cela vient de la méthode utilisée pour prendre les chromosomes en photo. Vous savez déjà que les chromosomes ne sont visibles que lorsque la cellule est en division. Pour pouvoir prendre les chromosomes en photo, une cellule en division ne suffit pas, on essaie d'en avoir le plus possible. On prélève donc des globules blancs grâce à une prise de sang puis on met ces globules blancs en culture (on les fait se diviser) pour en obtenir un grand nombre. Ensuite, on utilise de la colchicine qui va bloquer les cellules en début de division, alors que les chromatides ne se sont pas encore séparées. Ainsi toutes les cellules vont finir par être bloquées au même moment de leur division. On fait ensuite éclater les cellules et on étale le résultat sur la lame d'un microscope. Les chromosomes sont pris en photo puis reclassés par paires.

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Scientifique en train de réaliser un caryotype

Comme les cellules sont bloquées en division avant que leurs chromatides ne se séparent, tous les chromosomes pris en photos sont constitués de 2 chromatides.