Réplication de l'ADN en Biologie

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Questions and Answers

Quelle caractéristique de la réplication de l'ADN n'est PAS commune aux procaryotes et aux eucaryotes ?

  • La réplication est semi-conservative.
  • Il existe une seule origine de réplication. (correct)
  • La réplication se fait dans le sens 5' => 3'.
  • La réplication est bidirectionnelle.

Quelle est la fonction principale de l'hélicase dans la réplication de l'ADN ?

  • Créer une amorce ARN pour la synthèse de l'ADN.
  • Décomposer les liaisons hydrogène entre les bases azotées. (correct)
  • Ajouter de nouveaux nucléotides à la chaîne d'ADN.
  • Relier les fragments d'Okazaki.

Quel brin d'ADN est synthétisé de manière discontinue ?

  • Le brin dominant
  • Le brin récessif
  • Le brin avancé
  • Le brin tardif (correct)

Quelle est la conséquence directe de la duplication de l'ADN chez les êtres unicellulaires ?

<p>La formation de nouveaux organismes. (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi la réplication de l'ADN est-elle dite semi-conservative ?

<p>Parce que chaque nouvelle molécule d'ADN contient un brin provenant de la molécule mère et un nouveau brin synthétisé. (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qu'une 'bulle de réplication' ?

<p>Une zone circulaire d'ADN où la réplication se déroule. (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal de la primase dans la réplication de l'ADN ?

<p>Créer une amorce ARN pour la synthèse de l'ADN. (C)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi la réplication de l'ADN est-elle dite semi-discontinue ?

<p>Parce qu'un brin est synthétisé de manière continue et l'autre de manière discontinue. (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle protéine est responsable de l'ouverture de la double hélice d'ADN pendant la réplication ?

<p>Hélicases (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la fonction de la protéine Tus ?

<p>Arrêter la réplication (A)</p> Signup and view all the answers

Quel type de molécule est utilisé comme amorce lors de la réplication ?

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

Quelle est la fonction principale des protéines SSB ?

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

Quelle est la principale fonction de la topoisomérase de type II chez E. coli ?

<p>Couper les deux brins d'ADN (D)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les principales fonctions de l'ADN polymérase I ?

<p>Remplacer les amorces d'ARN et réparer l'ADN (D)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle joue le Mg2+ dans la synthèse d'ADN par l'ADN polymérase ?

<p>Il agit comme cofacteur (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la protéine PCNA ?

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

Quelle enzyme est responsable de la synthèse de l'amorce ARN-ADN ?

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

Quelle enzyme est responsable de la liaison des fragments d'Okasaki ?

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

Quel est le rôle de l'antigène T dans la réplication de l'ADN ?

<p>L'antigène T est une protéine qui reconnaît les origines de réplication et ouvre l'ADN double brin. (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est responsable de la dégradation des amorces ARN-ADN ?

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

Pendant quelle phase du cycle cellulaire la réplication mitochondriale a-t-elle lieu ?

<p>La réplication mitochondriale n'est pas limitée à une phase particulière du cycle cellulaire. (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle enzyme est responsable de la décaténation des deux chromosomes après la réplication ?

<p>Topoisomérase II (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le sens dans lequel la fourche de réplication se déplace sur le brin précoce ?

<p>5’–3’ (D)</p> Signup and view all the answers

Quels fragments d’ADN sont synthétisés sur le brin retardé ?

<p>Fragments d’Okasaki (B)</p> Signup and view all the answers

Quel événement d’initiation se produit sur le brin précoce lors de la réplication ?

<p>Un seul événement à l'origine (D)</p> Signup and view all the answers

Quel rôle joue l’ADN polymérase I dans la réplication de l’ADN ?

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

Quelle protéine bloque les fourches lors de la terminaison de la réplication ?

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

Qu'est-ce qui relie les molécules d’ADN après la terminaison de la réplication ?

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

Pourquoi doit-on exposer une séquence d’ADN simple brin sur le brin retardé ?

<p>Pour permettre à l’ADN polymérase de progresser (B)</p> Signup and view all the answers

Quel type de topoisomérase est impliqué dans la séparation des molécules d’ADN après la réplication ?

<p>Topoisomérase de type 2 (A)</p> Signup and view all the answers

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

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

Quel rôle ont les protéines SSB lors de la réplication de l'ADN?

<p>Elles empêchent la réassociation des brins d'ADN (C)</p> Signup and view all the answers

À quel niveau commence la réplication de l'ADN dans le chromosome bactérien?

<p>Au niveau de l'origine de réplication Ori C (D)</p> Signup and view all the answers

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

<p>Ajouter dNMP à l'extrémité 3'OH d'une chaîne (A)</p> Signup and view all the answers

Quelles enzymes sont impliquées dans la formation du primosome?

<p>DnaB et DnaG (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le résultat de l'activité exonucléasique 5' => 3'?

<p>Élimination des amorces d'ARN (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les trois étapes de la réplication de l'ADN?

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

Quelle est la longueur approximative des amorces d'ARN synthétisées lors de la réplication?

<p>30 paires de nucléotides (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre la réplication de l'ADN chez les eucaryotes et les procaryotes?

<p>Les eucaryotes ont plusieurs origines de réplication. (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle protéine est impliquée dans la séparation de l'ADN double brin pour les procaryotes?

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

Quelle est la longueur typique des fragments d'Okazaki chez les eucaryotes?

<p>300 Pb (C)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'ADN polymérase alpha chez les eucaryotes?

<p>Agir comme primase. (C)</p> Signup and view all the answers

Comment l'amorce ARN est-elle dégradée chez les procaryotes?

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

Quelle est l'activité exonucléasique de l'ADN polymérase delta chez les eucaryotes?

<p>3'-&gt;5' (D)</p> Signup and view all the answers

Quel élément n'existe pas chez les eucaryotes mais est présent chez les procaryotes?

<p>La séquence ter. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de l'ADN ligase chez les procaryotes?

<p>Lier les fragments d'ADN. (D)</p> Signup and view all the answers

Quel type d'activité exonucléasique est présent chez ADN polymérase I des procaryotes?

<p>5'-&gt;3' (D)</p> Signup and view all the answers

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

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

Flashcards

Réplication de l'ADN

Processus de duplication de l'ADN pendant le cycle cellulaire.

Semi-conservative

Chaque molécule fille contient un brin de la molécule mère et un nouveau brin synthétisé.

Sens de réplication

La réplication se fait toujours dans le sens 5' vers 3'.

Antiparallèle

Les brins d'ADN sont opposés en direction lors de la réplication.

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Origines de réplication (ORI)

Sites où commence la réplication de l'ADN.

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Bulle de réplication

Zone où la réplication de l'ADN se produit, avec deux fourches s'éloignant.

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Fourche de réplication

Zone active de dédoublement de l'ADN pendant la réplication.

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Enzymes de réplication

Protéines comme hélicase, primase et ADN polymérase nécessaires à la réplication.

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Fonction exonucléasique

Activité d'élimination des amorces d'ARN ou des nucléotides mal appariés.

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ADN polymérase I

Enzyme impliquée dans la réplication, avec une fonction exonucléasique 5' => 3'.

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ADN polymérase II

Enzyme principalement impliquée dans la réparation de l'ADN endommagé.

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ADN polymérase III

Enzyme responsable de la synthèse d'ADN active aux fourches de réplication.

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Initiation de la réplication

Commencement de la réplication à l'origine de réplication Ori C.

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Primosome

Complexe formé lors de la synthèse des amorces d'ARN au niveau de la fourche.

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Protéine DnaA

Protéine d'initiation qui reconnaît l'origine de réplication.

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Formation des amorces d'ARN

Synthèse de courtes séquences d'ARN pour commencer la réplication.

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Hélicases

Enzymes qui déroulent la double hélice d'ADN en rupturant les liaisons hydrogènes.

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Protéines SSB

Protéines de liaison au brin simple qui empêchent le réenroulement de l'ADN.

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Primase

ARN polymérase qui synthétise l’amorce (primer) pour la réplication.

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Topo-isomérases

Enzymes qui réduisent l’enroulement de l’ADN lors de la réplication.

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ADN ligases

Catalysent la formation de liaisons phosphodiester, reliant les fragments d’Okasaki.

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Protéine Tus

Reconnaît le site de terminaison et met fin à la réplication.

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Brin précoce

Brin d'ADN synthétisé de manière continue durant la réplication.

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Brin retardé

Brin d'ADN synthétisé de manière disjointe, en fragments d'Okasaki.

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Fragments d’Okasaki

Segments d'ADN synthétisés sur le brin retardé entre plusieurs amorces.

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Amorce

Courte séquence d'ARN qui initie la synthèse d'ADN.

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Événements d'initiation

Phases où les amorces sont posées pour commencer la synthèse sur les brins.

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Terminaison de réplication

Phase finale lorsque les deux fourches rencontrent et bloquent la réplication.

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Topoisomérase IV

Enzyme qui détache les molécules d'ADN circulaires à la fin de la réplication.

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Eucaryotes

Organismes avec un noyau défini, ADN linéaire et plusieurs origines de réplication.

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Procaryotes

Organismes sans noyau distinct, ADN circulaire et unique origine de réplication.

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Antigène T

Protéine impliquée dans la reconnaissance de l'origine de réplication chez les eucaryotes.

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Dna A

Protéine utilisée pour initier la réplication de l'ADN chez les procaryotes.

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Antigène T vs Dna A

Antigène T chez eucaryotes, Dna A chez procaryotes pour la réplication.

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Amorce ARN

Brin court d'ARN nécessaire pour commencer la synthèse d'ADN à la replication.

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Polymérases eucaryotes

Enzymes de réplication incluant alpha, delta et epsilon sans activité exonucléasique pour alpha.

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ADN pol III

Polymérase principale chez les procaryotes qui synthétise l'ADN durant la réplication.

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Fragments d'Okazaki

Petits morceaux d'ADN formés lors de la réplication du brin discontinu.

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Phase S du cycle cellulaire

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

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RF-C (Replication Factor C)

Protéine qui recrute PCNA et remplace ADN polymérase α par d'autres polymérases lors de l'élongation.

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RNase H1

Enzyme qui élimine l'amorce d'ARN-ADN lors de la réplication.

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Study Notes

Introduction

  • DNA replication occurs during the cell cycle.
  • It's important for single-celled organisms to create new organisms.
  • In multicellular organisms, it maintains tissues through repair and growth.
  • The process results in two identical daughter molecules and an original (parent) molecule.
  • The precise mechanism is called DNA replication.

General characteristics of replication

  • Replication occurs in the 5' to 3' direction, in a complementary manner.
  • Base pairings follow the rules: A=T and G=C.
  • This is consistent across both prokaryotes and eukaryotes.
  • Replication is a semi-conservative process. Each new DNA molecule receives one strand from the original molecule and a newly synthesized strand.

Replication in prokaryotes (E. coli)

  • Proteins involved include:

    • DnaA (initiation factor): binds to the origin of replication, starting the process.
    • Helicase (DNA B): Separates the DNA strands by breaking hydrogen bonds between bases.
    • Single-strand binding proteins (SSBs): Prevent separated strands from re-annealing (joining together).
    • Primase: synthesizes RNA primers, necessary for DNA polymerase III to work.
  • Several enzymes are necessary for the replication process (e.g. helicase, primase, and DNA polymerase).

Replication steps

  • Initiation, elongation, and termination.

Initiation

  • Replication begins at a specific location called OriC on the circular bacterial chromosome.
  • It has repetitive sequences (~300 base pairs) recognized by initiation proteins (e.g., DnaA)
    • DNA unwinding proteins are involved (e.g., DnaB/helicase).
    • Single-stranded binding proteins (SSBs) stabilize separated strands.
    • Primers of RNA are needed, synthesized by primase
    • Replication machinery is recruited.

Elongation

  • DNA synthesis follows the 5' to 3' direction on both strands.
  • Leading strand synthesis is continuous.
  • Lagging strand synthesis is discontinuous (Okazaki fragments).
  • DNA polymerase III adds nucleotides.
    • Okazaki fragments are joined by DNA ligase.
  • RNA primers are replaced by DNA.

Termination

  • Replication stops at specific termination sequences.
  • The two DNA molecules are eventually separated.

Differences between eukaryotes and prokaryotes

Feature Eukaryotes Prokaryotes
Origin of Replication Multiple Single
Origin recognition Replication Protein A (RPA) DnaA
DNA unwinding Different proteins Different proteins
DNA synthesis Usually involves multiple DNA polymerases Typically uses multiple DNA polymerases
Primer removal and gap filling Special enzymes Special enzymes

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