2ème année Génétique Moléculaire PDF

29/09/2023 2ème année Module: Génétique Dr H. BOULENOUAR Introduction Structure des acides nucléiques Structure et organisation de la chromati...

29/09/2023 2ème année Module: Génétique Dr H. BOULENOUAR Introduction Structure des acides nucléiques Structure et organisation de la chromatine Organisation du génome 1  29/09/2023 Biologie moléculaire est une branche de la biologie et de la génétique, qui étudie les molécules considérés en tant que support de l’hérédité (ADN et ARN) Elle consiste à analyser la structure du génome et ses altérations ainsi que l’expression normale et pathologique des gènes Les gènes sont constitués d’ADN (Acide désoxyribonucléique) Le support du matériel génétique L’ADN ne participe pas seul dans les opérations cellulaires l’ARN (Acide ribonucléique) Acides Nucléiques ADN ARN 2  29/09/2023 Introduction Structures et propriétés des acides nucléiques Structure et organisation de la chromatine Organisation du génome - Les acides nucléiques sont des macromolécules biologiques - On distingue 2 types: - ADN -ARN - Ce sont des polymères constitués par des chaines de monomères appelés : « Nucléotides » - Un nucléotide comporte 3 composants: -Un sucre -Une base azotée - Acide phosphorique 3  29/09/2023 Un sucre Pentose Ribose Désoxyribose Une base azotée Puriques Pyrimidiques 4  29/09/2023 Acide phosphorique -L’union des bases azotées par une liaison N osidique avec le pentose pour constituer un nucléoside 5  29/09/2023 - L’estérification des nucléosides par l’acide phosphorique donnera le nucléotide Liaison ester 6  29/09/2023 - L’union de plusieurs nucléotides par l’intermédiaire de l’acide phosphorique permet d’avoir la formation de macromolécule d’ADN ou d’ARN -L’ADN est une molécule très longue - Composée d’une succession de nucléotides accrochés les uns aux autres par des liaisons phosphodiester. Chaque nucléotide se lie à un autre de la façon suivante : Le premier nucléotide se lie au groupement phosphate du 2ème au niveau de C3' ainsi de suite formant une succession de liaison 3'-5' phosphodiester, ce qui va donner un enchaînement linéaire Structure Primaire 7  29/09/2023 Structure secondaire La structure de l’ADN découverte par WATSON et CRICK et WILSON en 1953 est formée de 2 chaines polynucléotidiques enroulées l’une autour de l’autre pour former la double hélice. L’appariement des bases par 2 s’effectue toujours entre : -L’adénine et la thymine par 2 liaisons H -La cytosine et la guanine par 3 liaisons H 8  29/09/2023 Les deux chaines ont 3 propriétés essentielles; elles sont : 1. Antiparallèles 2. Complémentaires 3. Hélicoïdales 9  29/09/2023 Distance entre 2 bases = 0,34nm Grand sillon Tour de spire Petit sillon (Pas d’hélice) =(10bases) =3,4nm Le diamètre de l’hélice est de 2,0 nm La règle de Chargaff Du nom de la personne qui a remarqué (dans les années 1940) que : Quelque soit l’espèce d’origine, l’ADN contient toujours autant de purine que de pyrimidine soit : (A + G) = (C + T) ou (A+G) / (C+T) = 1 De plus, il y a autant de thymine que d’adénine A/T = 1 autant de guanine que de cytosine G/C = 1 Par contre, le rapport (A+T)/(C+G) varie beaucoup : il est caractéristique de l’espèce. 10  29/09/2023 - L’ADN est chargé négativement - A la température Tm (de fusion), l’ADN est dénaturé; - La dénaturation est réversible dans certaines conditions; - Tm varie selon le pourcentage de bases (G+C) de l’ADN étudié  L'ADN chez les eucaryotes - L’ADN est associé à des protéines, les histones. Le tout est bien enroulé et compacté sous la forme de chromatine qui est localisé dans le noyau des cellules. - On en trouve également dans certains organites comme la mitochondrie et le chloroplaste. 11  29/09/2023  L'ADN chez les procaryotes L'ADN des procaryotes est similaire à celui des eucaryotes, mais il n'est pas associé à des histones et baigne dans le cytoplasme. Il est aussi le plus souvent sous forme de chromosomes circulaires. 12 29/09/2023 13 29/09/2023 14 29/09/2023 15  29/09/2023 ARN: Acide ribonucléique La molécule d’ARN est fabriqué dans le noyau des cellules eucaryotes Il peut migrer dans d’autres parties de la cellule  La molécule d’ARN est composée d’un seul brin  Elle est composée des nucléotides (Sucre ribose+Phosphate+Base) L’ARN contient l’uracile à la place de Thymine. Types d’ARN: ARNr: 28s (4000nt), 18s (2500nt), 5 et 5.8s (100 et 200nt)  80% de l’ARN ARNt: 70-110nt 15% de l’ARN ARNm: 100- 20000nt 