Dualisme nucléaire

Le dualisme nucléaire est l’organisation caractéristique des ciliés, dans laquelle une même cellule possède au moins un noyau germinal et un noyau somatique aux fonctions complémentaires. Le micronoyau transmet le génome entre générations sexuées, tandis que le macronoyau porte l’essentiel de l’expression génique nécessaire à la croissance et aux divisions végétatives.

Deux génomes fonctionnels

Le micronoyau est généralement peu ou pas transcrit pendant la phase végétative. Lors de la conjugaison, il entre en méiose et ses produits participent à la formation des noyaux zygotiques. Le macronoyau est au contraire transcriptionnellement actif et souvent polyploïde. Son nombre de chromosomes, leur taille et leur nombre de copies varient fortement selon les lignées de ciliés.

Renouvellement du macronoyau

Après la conjugaison, un noyau issu du zygote se différencie en nouveau macronoyau. Son ADN subit des remaniements programmés : amplification, élimination de nombreuses séquences germinales, fragmentation chromosomique et parfois réassemblage de segments. L’ampleur de ces transformations diffère entre Tetrahymena, Paramecium, les spirotriches et d’autres groupes. L’ancien macronoyau dégénère généralement au cours de ce renouvellement.

Cette séparation permet au génome germinal de conserver des séquences absentes ou silencieuses dans le noyau somatique, tandis que le macronoyau spécialisé soutient l’activité cellulaire immédiate. Le dualisme nucléaire constitue ainsi un modèle pour étudier la différenciation nucléaire, les remaniements du génome, la régulation épigénétique et l’évolution des chromosomes.