Matériel Génétique PDF

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1-Matériel Génétique I- Introduction Organismes à Bacté Sciencesphoto.com ries ADN Organisme à ARN PHOTO : CENTRES AMÉRICAINS DE CONTRÔLE DES MALADIES SARS- CoV-2 Chez l’Homme l’ADN est le matériel génétique ADN est double brins 2  définition Le génome est l’ensemble du matériel génétique d’un individu (ou d’une cellule)  nucléotide Groupe base pentose phosphate Bases azotés  ARN Purines: A et G Pyrimidines: C et U ADN Purines: A et G Pyrimidines: C et T Le β-D-ribose pour ARN Le β-D-2’-désoxyribose pourADN acide phosphorique Nucléoside vs nucléotide désoxyribo-adénosine triphosphate. L’ose, par son carbone 1’, établit une liaison N-glycosidique avec l’azote 1 des pyrimidines ou l’azote 9 des purines. Par son carbone 5’ ou 3’, il forme une liaison ester avec un premier groupe phosphate (désigné pour cette raison phosphate a).  Dans l’ARN, l’ose étant un ribose, les nucléotides sont des ribonucléosides 2. Structure des acides nucléiques Les acides nucléiques sont composées d’une succession répétitive de nucléotides composés eux-mêmes, dans l’ordre, d’une base purique ou pyrimidique, d’un sucre, et d’un acide phosphorique. La structure d’un polynucléotide repose sur la formation d’un nombre parfois élevé de liaisons phosphodiester entre les nucléotides constitutifs Chaque liaison phosphodiester s’établit entre le groupe OH du carbone 3’ d’un pentose et le groupe OH porté par le carbone 5’ du pentose suivant. C’est la liaison phosphodiester 3’-5’.  2.1 LA STRUCTURE EN DOUBLE HÉLICE DE L’ADN L’ADN est un acide nucléique bicaténaire, c’est-à-dire constitué de deux brins associés par des liaisons hydrogène entre les bases. liaisons hydrogène 2.1.1 Caractéristiques de la double hélice d’ADN  Règle de complémentarité (La règle de Chargaff) Règle d’Erwin Chargaff. Le nombre de thymines est égal au nombre d’adénines et celui des cytosines au nombre de guanines. Ainsi, dans l’ADN, la quantité des purines (A+G) est égale à celle des pyrimidines (C+T).  Les deux brins de la molecule d’ADN sont antiparallèles Dans la double hélice, les deux brins complémentaires d’ADN sont orientés en sens inverse Les liaisons hydrogénes sont non covalentes L’appariement des bases est réversible, la molécule double brin peut être dénaturée pour donnée deus molécules simples brin Structure de l’ARN et ses différents types  l’acide ribonucléique (ARN) est un polymère linéaire constitué d'un enchaînement de ribonucléotides orientés de 5’ vers 3’ Structure de l’ARN - Structure primaire : ARNr acide ribonucléique ribosomique, qui participe à la structure des ribosomes ; ARNm = acide ribonucléique messager, produit de la transcription d’un gène qui porte l’information à traduire. Micro ARNs qui jouent un rôle dans la régulation de l’ADN; -Structure secondaire ou tertiaire : RNAt = acide ribonucléique de transfert, transporteur des acides aminés activés pour la traduction ,,, Structure secondaire de l’ARN  chromatine et organisation de l’ADN en chromosome  le terme chromosome signifie coloré a été proposé pour la première fois par Wilhlem WELDEYER 1888. Un chromosome représente une molécule d’ADN condensé et associé a des protéines.  a) Chez les procaryotes cytoplasmique, il est associé à des protéines sous forme d’un nucléoϊde 80% d’ADN et 20% de protéines. un seul chromosome par cellule matériel extra-génétique circulaire, les plasmides.  b) Chez les eucaryotes Le matériel génétique est sous forme de plusieurs chromosomes. Ce sont des structures intranucléaires en bâtonnet qui comprennent tout le matériel nécessaire à la transmission de l’hérédité.  La chromatine est un matériau nucléaire composite fait d’ADN et de protéines régulant la transcription. La chromatine a une structure spatiale complexe, variable selon le stade où se trouve la cellule. hétérochromatine ------chromatine compactée euchromatine ……………..désenroulée  HISTONES H1, H2A, H2B, H3 et H4.  1. le nucléofilament: ressemble à un collier de perle, ou le fil est l’ADN, les perles sont les Nucléosomes. Un nucléosome contient 147pb enroulé sur un octamère constitué une paire de H2A, H2B H3 et H4. L’ADN fait un tour trois quart sur l’octamère. Chromatine isolée en faible condition ionique et observée par microscopie électronique à transmission.  2. la fibre chromosomique : L’histone H1 favorise aussi la formation de structure d’ordre supérieur. Les nucléosomes s’organisent alors en une fibre de 30 nm de diamètre qui est en fait une super-hélice comportant 6 nucléosomes par tour.  3. Des repliements en forme de boucles de la fibre de 300 nm sont donc nécessaires. Les boucles seraient maintenues dans un ensemble compact par leur association à un support protéique, aujourd’hui remis en question  4. les boucles de chromatine s’organisent en chromosome par compaction plus intense en formant un Filament superenroulé de 700 nm de diamètre. Ils sont visibles seulement pendant la mitose et la méiose. Chaque espèce vivante est caractérisée par le nombre de chromosome.  nucléofilam ent fibre chromosomique Organisation en boucle de la chromatine Formation de rosettes Questions Quelles sont les differences entre ADN et ARN? Quanq est ce qu’une molécule d’ARN prend une structure secondaire? Quelles sont les propriétés de la molécule d’ADN? Sur quoi sont basées Les règles de Chargaff?