Biologie: Réplication de l'ADN

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Questions and Answers

Quel est le rôle de la réplication de l'ADN chez les êtres multicellulaires ?

  • La destruction des cellules endommagées
  • Le maintien de l'intégrité de l'organisme (correct)
  • La production de nouvelles protéines
  • La formation de nouveaux organismes

Quelle caractéristique de la réplication signifie que chaque molécule fille d'ADN contient un brin provenant de la molécule mère et un brin nouvellement synthétisé ?

  • Complémentaire
  • Semi-conservative (correct)
  • Bidirectionnelle
  • Semi-discontinue

Où la réplication de l'ADN commence-t-elle ?

  • Au niveau des télomères
  • Au niveau des centromères
  • À l'origine de réplication (ORI) (correct)
  • À l'intérieur du noyau

Quelle affirmation concernant la réplication de l'ADN est fausse ?

<p>Elle est toujours unidirectionnelle (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type de brin d'ADN est synthétisé de manière continue pendant la réplication ?

<p>Le brin avancé (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'hélicase dans la réplication ?

<p>Dérouler la double hélice d'ADN (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre la réplication chez les procaryotes et les eucaryotes ?

<p>Le nombre d'origines de réplication (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la primase dans la réplication ?

<p>Synthétiser des amorces d'ARN nécessaires pour la réplication (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est capable de catalyser la formation de la liaison phosphodiester entre l'extrémité 3'-OH d'un nucléotide et le groupe 5'-phosphate d'un autre nucléotide ?

<p>ADN polymérase (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale fonction de la protéine Tus ?

<p>Mettre fin à la réplication (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des protéines SSB (pour Single Strand Binding Protein) pendant la réplication de l'ADN ?

<p>Elles protègent les brins simples d'ADN de la dégradation. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la différence principale entre les topoisomérases de type I et les topoisomérases de type II ?

<p>Le nombre de brins d'ADN qu'elles coupent (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une amorce (primer) en réplication de l'ADN ?

<p>Une séquence d'ARN qui sert de point de départ à l'ADN polymérase (D)</p> Signup and view all the answers

Lequel des énoncés suivants décrit correctement la fonction de la protéine DnaA ?

<p>Elle se lie à l'origine de la réplication et initie la réplication (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est principalement responsable du remplacement des amorces d'ARN par des nucléotides d'ADN pendant la réplication ?

<p>ADN polymérase I (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle affirmation est vraie concernant les fragments d’Okasaki ?

<p>Ce sont des segments d'ADN synthétisés sur le brin retardé. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la fonction principale de l'ADN polymérase I?

<p>Éliminer les nucléotides mal appariés (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des protéines SSB lors de la réplication de l'ADN?

<p>Stabiliser les simples brins d'ADN (A)</p> Signup and view all the answers

À quelle étape de la réplication de l'ADN se produit la formation des amorces d'ARN?

<p>Initiation (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la spécificité de l'origine de réplication Ori C?

<p>C'est une séquence de 300 pb avec des répétitions (A)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui permet à l'ADN polymérase III de fonctionner efficacement sur les fourches de réplication?

<p>Sa capacité à ajouter dNMP à l'extrémité 3'OH (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de la fonction exonucléasique 5' => 3' dans le processus de réplication?

<p>Éliminer les amorces d'ARN (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est impliquée dans la réparation de l'ADN endommagé?

<p>ADN polymérase II (D)</p> Signup and view all the answers

Comment se déroule la progression des fourches de réplication?

<p>Elles se déplacent en sens inverse l'une de l'autre (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de l'ADN polymérase III dans le processus de réplication?

<p>Synthétiser les brins fils d'ADN (B)</p> Signup and view all the answers

Comment se déplace la fourche de réplication sur le brin précoce?

<p>De 5’ vers 3’ de façon continue (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal avantage des fragments d'Okasaki sur le brin retardé?

<p>Ils permettent une synthèse discontinue. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est responsable de relier les fragments d'ADN formés lors de la réplication?

<p>ADN ligase (B)</p> Signup and view all the answers

Que bloque le complexe Ter-Tus lors de la terminaison de la réplication?

<p>Les fourches de réplication (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le sens dans lequel l'ADN polymérase incorpore des nucléotides?

<p>5'–3' (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des protéines SSB dans la réplication de l'ADN?

<p>Protéger les brins d'ADN simples (A)</p> Signup and view all the answers

Combien d'événements d'initiation sont nécessaires pour le brin précoce?

<p>Un (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique est commune aux eucaryotes lors de la réplication de l'ADN ?

<p>Synthèse d'amorces ARN par alpha polymérase (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de RP-A chez les eucaryotes ?

<p>Stabiliser l'ADN simple brin (D)</p> Signup and view all the answers

Quel élément est absent chez les eucaryotes par rapport aux procaryotes ?

<p>Séquence ter (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le principal ADN polymérase utilisé par les eucaryotes ?

<p>ADN pol alpha (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est la principale différence entre les fragments d'Okazaki chez les eucaryotes et les procaryotes ?

<p>La longueur des fragments (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle ADN polymérase chez les eucaryotes a une activité exonucléasique 3'→5' ?

<p>ADN pol gamma (A), ADN pol delta (B)</p> Signup and view all the answers

Comment sont remplacées les amorces ARN chez les procaryotes ?

<p>Par ADN polymérase I (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle protéine est responsable de la dégradation des amorces ARN chez les eucaryotes ?

<p>RNAse H -1 (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la fonction de la protéine SSB chez les procaryotes ?

<p>Stabiliser l'ADN simple brin (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle réponse décrit le mieux la synthèse des amorces ARN chez les eucaryotes ?

<p>Dégradées après utilisation (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'antigène T durant l'initiation de la réplication de l'ADN chez les eucaryotes ?

<p>Il ouvre la double hélice d'ADN par son activité hélicase. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la protéine RF-C lors de l'élongation de la réplication ?

<p>Elle remplace l'ADN polymérase α par l'ADN polymérase δ ou Ɛ. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel enzyme est responsable de l'élimination de l'amorce d'ARN-ADN lors de la réplication ?

<p>RNase H1 (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle protéine assure la liaison des fragments d'Okasaki ?

<p>ADN ligase I (D)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui permet à l'ADN polymérase δ de continuer la synthèse après avoir rencontré une amorce ?

<p>Le remplacement de l'amorce par l'exonucléase FEN-1. (C)</p> Signup and view all the answers

Quand la décaténation des chromosomes a-t-elle lieu dans le processus de réplication ?

<p>Une fois la synthèse des copies achevée. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle caractéristique distingue la réplication de l'ADN mitochondrial chez les eucaryotes ?

<p>Elle n'est pas limitée à la phase S du cycle cellulaire. (B)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la topoisomérase I dans le processus de réplication ?

<p>Elle relâche la tension dans l'ADN devant la fourche de réplication. (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Réplication de l'ADN

Duplication de l'ADN durant le cycle cellulaire pour former deux molécules-filles.

Orientation 5' => 3'

Sens dans lequel la réplication de l'ADN se produit.

Mode antiparallèle

Les brins d'ADN sont orientés dans des sens opposés lors de la réplication.

Réplicaction semi-conservative

Chaque molécule fille conserve un brin de la molécule mère.

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Origine de réplication (ORI)

Site où la réplication de l'ADN commence.

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Réplication bidirectionnelle

La réplication se déroule dans deux directions opposées.

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Brin continu

Brin d'ADN synthétisé de manière continue dans le sens 5' vers 3'.

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Brin discontinu

Brin d'ADN synthétisé par fragments dans le sens inverse de la fourche.

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Protéine Dna A

Facteur d’initiation de la réplication se fixant à l’origine de la réplication.

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Hélicases

Enzyme qui déroule la double hélice de l’ADN en rompant les liaisons entre les bases, avec ATP.

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Protéines SSB

Protéines qui se lient à l’ADN simple brin pour éviter son réenroulement.

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Primase

ARN polymérase qui synthétise l’amorce pour démarrer la réplication de l'ADN.

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Topo-isomérases

Enzymes qui diminuent l'enroulement de l'ADN, de deux types (I et II).

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ADN ligases

Enzyme qui catalyse la formation de liaisons phosphodiesters entre fragments d’ADN.

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Protéine Tus

Reconnaît le site de terminaison et stoppe la réplication.

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ADN polymérases

Enzymes responsables de la synthèse de l’ADN, en respectant l’appariement des bases.

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Fonction exonucléasique 5' => 3'

Élimination des amorces d'ARN durant la réplication.

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Fonction exonucléasique 3' => 5'

Élimination des nucléotides mal appariés pour corriger les erreurs.

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ADN polymérase III

Enzyme principale de réplication avec activité polymérase et exonucléase.

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Étapes de la réplication

La réplication de l'ADN se déroule en trois étapes: Initiation, Élongation, Terminaison.

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Primosome

Complexe formé pour commencer la synthèse des amorces d’ARN.

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Fourche de réplication

Structure où l'ADN se sépare pour permettre la synthèse.

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Brin précoce

Brin d'ADN synthétisé de manière continue dans le sens 5'-3'.

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Brin retardé

Brin d'ADN synthétisé en fragments d'Okasaki dans le sens inverse.

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Fragments d'Okasaki

Segments d'ADN synthétisés sur le brin retardé de 5' vers 3'.

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Amorce

Brin court d'ARN qui initie la synthèse de l'ADN.

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Syntèse discontinue

Processus de synthèse sur le brin retardé par segments.

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Terminaison de réplication

Clôture du processus de réplication lorsque les fourches se rencontrent.

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Topoisomérase IV

Enzyme qui sépare les molécules d'ADN circulaires concaténées.

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Phase S

Phase du cycle cellulaire où se produit la réplication de l'ADN chez les eucaryotes.

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Antigène T

Protéine qui reconnaît l'origine de réplication et ouvre la double hélice d'ADN.

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ADN polymérase α

Enzyme qui synthétise l'amorce ARN-ADN au début de la réplication.

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Protéine RF-C

Facteur de réplication qui recrute PCNA pour passer à une autre ADN polymérase.

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ADN polymérase δ

Enzyme qui assure la synthèse continue du brin d'ADN et participe à la réparation.

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RNase H1

Enzyme qui élimine les amorces ARN pendant la réplication de l'ADN.

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Eucaryotes

Organismes unicellulaires ou pluricellulaires avec un noyau distinct.

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Procaryotes

Organismes unicellulaires sans noyau ou organites membraneux.

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Amorce ARN

Courte séquence ARN nécessaire pour initier la réplication de l'ADN.

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ADN polymérase alpha

Polymérase eucaryote impliquée dans la synthèse et la primase.

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ADN polymérase delta

Polymérase eucaryote avec activité exonucléasique 3'→5'.

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ADN polymérase epsilon

Polymérase eucaryote avec rôle dans la réplication et exonucléase.

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Ferrent fragments d'Okazaki

Segments d'ADN formés lors de la synthèse discontinue.

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Réplicon

Unité d'ADN qui est répliquée à partir d'un unique point d'origine.

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Study Notes

Introduction

  • Replication occurs during the cell cycle
  • Cells duplicate their content and divide into two cells:
    • In single-celled organisms, it creates a new organism
    • In multicellular organisms, it maintains the organism's integrity by enabling growth and renewal of cells damaged by natural or programmed death (apoptosis).
  • DNA replication produces two identical daughter molecules.

General Characteristics of Replication

  • Replication occurs in the 5' to 3' direction, following complementary base pairing rules (A=T, G=C).
  • This process is identical in both prokaryotes and eukaryotes.
  • Replication occurs in an antiparallel manner.

Semi-Conservative Replication

  • Each daughter molecule receives one strand from the parent molecule.
  • The other strand is newly synthesised.

DNA Replication Initiation (Prokaryotes)

  • Replication begins at a specific site called the origin of replication (oriC).
  • Replication proceeds in both directions creating two replication forks.
  • Initiator protein (DnaA) binds to the oriC site, and causes the DNA double helix to open up
  • Helicase unwinds the DNA double helix
  • Single-stranded binding proteins prevent the separated DNA strands from re-annealing.
  • Primase synthesizes short RNA primers.
  • The leading strand is synthesized continuously.
  • Okazaki fragments are created and then linked together by ligase.

Enzymes Involved in Replication

  • DNA polymerases: Catalyse the addition of nucleotides to the growing DNA strand.
  • Helicase: Unwinds the DNA double helix.
  • Primase: Synthesizes short RNA primers.
  • Single-stranded binding proteins (SSBs): Prevent the separated DNA strands from re-annealing.
  • Ligase: Links the Okazaki fragments together on the lagging strand.
  • Topoisomerases: Relieve the tension generated by unwinding the DNA double helix.

DNA Polymerases

  • DNA polymerase III is the primary enzyme responsible for DNA synthesis at the replication forks.
  • DNA polymerase I removes RNA primers and replaces them with DNA.
  • Other polymerases are involved in DNA repair.

Replication in Eukaryotes

  • Eukaryotic cells have multiple origins of replication.
  • The mechanisms are similar to prokaryotes.

Replication Termination

  • Replication termination occurs at specific sites on the chromosome where the replication forks meet.
  • A protein called Tus recognises and binds to these terminator sequences, preventing the replication forks from proceeding any further.
  • The two circular chromosomes separate.

Differences between Prokaryotic and Eukaryotic Replication

Feature Prokaryotes Eukaryotes
Origin of replication Single origin Multiple origins
Replication timing Continuous throughout the cell cycle Limited to S phase
DNA polymerase DNA polymerase III DNA polymerases alpha, delta, epsilon

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