ADN et ARN: Structure et Transcription

Rôle de l'ADN

• Support de l'information génétique.
• Assure la présence du matériel génétique dans les cellules filles grâce à la duplication.
• Contrôle la synthèse protéique et réalise l'expression des caractères héréditaires.

Structure ADN/ARN

• ADN:
  • Sucre : Désoxyribose
  • Base : Thymine
  • Molécule : Double brin, longue
  • Biosynthèse : Nécessite une amorce
  • Localisation : Nucléaire, mitochondrie et chloroplaste
• ARN:
  • Sucre : Ribose
  • Base : Uracile
  • Molécule : Simple brin, courte
  • Biosynthèse : Pas besoin d'amorce
  • Localisation : Nucléaire et cytoplasme

Transcription

• Synthèse d'une protéine : transcription d'un gène et traduction.
• Définition : Transcription d'une information codée dans l'ADN (brin matrice) en une information codée dans l'ARN.
• Synthèse dans le sens 5’→3’.
• L'ARN polymérase se lie au promoteur du gène.
• Un seul brin est transcrit.
• Terminateur : Arrêt de la transcription.

Différents types d'ARN

• ARNm (messager)
  • Support de l'information génétique d'un ou plusieurs gènes codant pour des protéines.
• ARNt (de transfert)
  • Utilisé dans la synthèse protéique comme adaptateur entre l'ARNm et les acides aminés.
  • Chaque molécule d'ARNt est liée de façon covalente à un acide aminé particulier.
  • Liaison ester du côté 3’ OH.
  • Amino-acyl ARNt synthétase catalyse l'estérification de l'acide aminé spécifique.
• ARNr (ribosomique)
  • Entrant dans la composition du ribosome.

Structure Secondaire de l'ADN

• Chargaff (1952) a déterminé la quantité de bases azotées présentes dans l'ADN provenant de diverses cellules appartenant à des espèces différentes.
• Résultat de Chargaff: Nb de A = Nb T et le Nb de G = C, conduisant à la loi de Chargaff: A / T = C / G = 1.
• Les deux types de couples de bases se lient par des liaisons hydrogène.
• Complémentarité de base entre A et T, et G et C.

Structure Tertiaire de l'ADN

• Watson et Crick (1953) : Modèle de la double hélice de l'ADN.

Structure de l'ADN

• Définition : Acide désoxyribonucléique.
• Polymère de nucléotides.
• Macromolécule très longue.
• Deux chaînes hélicoïdales antiparallèles (hélice B).
• Indispensable à la vie cellulaire.

Mode de Réplication

• Watson et Crick ont proposé que la double hélice d'ADN puisse s'ouvrir pour permettre la synthèse de nouveaux brins complémentaires aux brins originaux.

Code Génétique

• Convertit la séquence d'acide nucléique en séquence d'acide aminé.
• La plupart des acides aminés sont codés par plusieurs codons.

Réplication de l'ADN

• Initiation à partir d'une origine de réplication.
• Sens de réplication : 5’→3’.

Transcription

• Le brin non lu par l'ARN polymérase est le brin matrice.
• Le brin matrice est lu dans le sens 3’→ 5’.

Expérience de Hershey et Chase

• Si le 35S avait été trouvé dans la bactérie plutôt que le 32P, cela aurait démontré que les protéines du phage pénètrent dans la cellule hôte.

Double Hélice d'ADN

• Les bases puriques et pyrimidiques sont liées par des liaisons phosphodiesters.
• L’appariement entre les deux brins se fait entre des bases puriques et pyrimidiques.
• La distance entre deux nucléotides adjacents sur le brin est de 3,4 nm.

Ribosomes

• Ils associent un acide aminé à un triplet de nucléotides de l'ARNm par l'intermédiaire de l'ARNt (ARN de transfert).

Transcription

• Le brin matrice est lu dans le sens 3’→ 5’.
• La transcription implique une primase.