Un chromosome est un paquet contenant une partie d’un génome, c’est-à-dire qu’il contient certains des gènes d’un organisme. Le mot important ici est « paquet » : les chromosomes aident une cellule à garder une grande quantité d’informations génétiques bien rangées, organisées et compactes.
Les chromosomes sont constitués d’ADN et de protéines. La plupart des êtres vivants ont des chromosomes qui sont linéaires, comme des bouts de fil gras, et sont conservés dans le noyau, un sac en forme de sphère à l’intérieur de la cellule.
Combien de chromosomes possèdent les organismes ?
Dans quelques formes de vie très simples, comme les bactéries, le génome entier est emballé dans un seul chromosome. Mais d’autres organismes, dont les génomes sont mille fois ou même un million de fois plus grands que ceux des bactéries, répartissent leur matériel héréditaire entre un certain nombre de chromosomes différents. Le nombre exact de chromosomes dont nous parlons dépend de l’espèce. Un moustique a 6 chromosomes, un plant de pois en a 14, un tournesol 34, un être humain 46, et un chien 78.
Les espèces étroitement apparentées ont tendance à avoir un nombre similaire de chromosomes. Par exemple, les chimpanzés, nos plus proches cousins, ont 48 chromosomes dans chacune de leurs cellules. Mais à part cette règle générale, le nombre de chromosomes d’une espèce n’a guère de sens. Ce serait pratique s’il existait une sorte d' »échelle de l’évolution », les organismes plus complexes possédant davantage de chromosomes, mais la nature ne fonctionne pas de cette façon. Les poissons rouges, qui passent leurs journées à nager en rond, à souffler paresseusement des bulles et à planer près du sommet de leur bocal dans l’attente de flocons de poisson, sont pourvus de 94 chromosomes. Les chats, avec leurs techniques de chasse affûtées et leurs mille façons de manipuler les êtres humains en ronronnant, n’en ont que 38.
Qu’est-ce qui fait qu’un chromosome est différent d’un autre ?
Bien que semblables dans leur aspect de base, les différents chromosomes varient légèrement en taille et en forme. En outre, lorsque les chromosomes sont colorés avec des colorants fluorescents, ils développent des motifs distinctifs de bandes claires et sombres. Ces différences subtiles permettent aux biologistes cellulaires de distinguer les différents chromosomes les uns des autres, un peu comme les biologistes de terrain apprennent à distinguer les membres d’un groupe de baleines par les marques et les cicatrices sur leurs nageoires.
Le plus grand chromosome d’un organisme est généralement appelé chromosome 1, le suivant, chromosome 2, et ainsi de suite. Des chromosomes différents contiennent des gènes différents. En d’autres termes, chaque chromosome contient une partie spécifique du génome. Par exemple, chez l’homme, le gène de l’alpha-globine, une partie de la protéine de l’hémoglobine qui transporte l’oxygène dans les globules rouges, se trouve sur le chromosome 16. Le gène de la bêta-globine, l’autre partie de la protéine de l’hémoglobine, se trouve sur le chromosome 11.
Les chromosomes retenus peuvent être photographiés et classés par ordre de taille pour produire un caryotype, un tableau que les scientifiques utilisent pour étudier les chromosomes. Un caryotype n’est pas assez détaillé pour vous renseigner sur les gènes individuels d’un chromosome, mais il peut vous dire si les chromosomes dans leur ensemble sont en bon état de fonctionnement et il peut aider les médecins à diagnostiquer et à comprendre les maladies. Par exemple, les personnes atteintes du syndrome de Down ont trop de chromosomes, et les réarrangements chromosomiques (lorsqu’une partie d’un chromosome se détache et se rattache à un chromosome différent) sont associés à certains cancers.
Un coup d’œil rapide à n’importe quel caryotype vous révélera l’un des faits les plus importants concernant les chromosomes : Ils viennent par paires. Les membres d’une paire ont la même taille et la même forme, et ils présentent les mêmes motifs de bandes. En d’autres termes, chaque personne possède en réalité deux copies du chromosome 1, deux copies du chromosome 2, et ainsi de suite. Les cellules humaines contiennent 23 paires de chromosomes.
La plupart des chromosomes d’un organismegénéralement tous sauf une pairesont appelés autosomes, qui sont les mêmes chez les mâles et les femelles. Les humains possèdent 22 paires d’autosomes.
De nombreux organismes possèdent également une paire de chromosomes sexuels, qui diffèrent entre les mâles et les femelles. Chez l’homme, une femelle possède deux chromosomes sexuels identiques. Un mâle possède un chromosome sexuel semblable à ceux des femelles, et un autre plus petit et de forme différente. En abrégé scientifique, les chromosomes sexuels de la femelle sont désignés par XX, et ceux du mâle par XY.
Les chromosomes sexuels de nombreuses autres espèces présentent un schéma similaire, mais ce n’est pas la seule possibilité. Chez les sauterelles, les femelles ont deux chromosomes sexuels identiques, tandis que les mâles n’ont qu’un seul chromosome sexuel et sont dits XO. Chez les oiseaux, les papillons et les mites, ce sont les mâles qui ont deux chromosomes sexuels identiquesils sont XX et les femelles sont XY ou XO.