Chapitre 2 : La réplication de l'ADN PDF
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Guillaume
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Ce document étudie en détail le processus de réplication de l'ADN, y compris les différents mécanismes impliqués. Il explique également les étapes de la réplication semi-conservatrice et les enzymes clés dans ce processus. Il est utile pour les étudiants en biologie moléculaire souhaitant se familiariser avec le sujet.
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CHAPITRE 2 : LA RÉPLICATION DE L'ADN ==================================== La réplication de l'ADN ----------------------- ### Pourquoi, quand, comment ? - - "filaments dans les cellules avant la division" - ![](media/image96.png) ### Une étape avant la mitose ![](media/image26.png)...
CHAPITRE 2 : LA RÉPLICATION DE L'ADN ==================================== La réplication de l'ADN ----------------------- ### Pourquoi, quand, comment ? - - "filaments dans les cellules avant la division" - ![](media/image96.png) ### Une étape avant la mitose ![](media/image26.png) l'actine permet la séparation des chr 1958 - Exp de Matthew Meselson and Franklin Stahl *schémas* ### Réplication semi-conservatrice 1958 - Exp de Matthew Meselson and Franklin Stahl ![](media/image80.png) ils cultivent les bactéries dans de l'azote lourd puis ils remplacent par de l'azote léger génération 2 → 2 phases brins parentaux (matrice) brins néo-synthétisés **⇒ réplication semi-conservatrice** = 1 brin matrice + 1 brin néo-synthétisé ### L'ADN dans son noyau Longueur de l'ADN humain déroulé = 1,8 m Taille moyenne d'un noyau cellulaire = 10µm ⇒ nécessité de condenser l'ADN dans le noyau Nucléosome = ADN + histones → pour décondenser : déméthylations des histones ou acétylations des histones *ADN chargé négativement* ![](media/image76.png) ### L'hélicase **Les hélicases** se fixent sur l'ADN et cassent les liaisons hydrogènes pour ouvrir une "bulle". ![](media/image81.png) → sépare chq brin d'ADN (qui veulent ensuite se rassembler) ### Les protéines SSB![](media/image109.png) Les **SSB** = Single Strand Binding proteins, évitent que l'ADN simple brin ne se ré-enroule sur lui-même pb topologique = l'ADN est enroulé et non accessible solution : couper l'ADN, le désenrouler et le recoller caténane = ensemble de molécules constituées d'anneaux entrelacés ![](media/image114.png) ### Les topoisomérases Pb topologique = l'ADN est enroulée et non accessible Si l'ADN est trop enroulé, sur lui-même, il forme des **nœuds...** ![](media/image85.png) Pb topologique = l'ADN est enroulé sous forme de nœuds ⇒ Les hélicases, les protéines SSB et les topoisomérases, permettent d'ouvrir et de maintenir la bulle/l'œil de réplication. ### Comment synthétiser l'ADN?![](media/image78.png) - → Eucaryotes : α, β, γ, δ, ε → Procaryotes : I, II, III ### Comment amorcer la synthèse ? → Commencent la synthèse du nv brin d'ADN → Ajoutent des nucléotides (ARN) de façon complémentaire → Dans le sens **5' vers 3'** → La primase forme une **amorce** (Primer) d'environ **10 nucléotides** ![](media/image90.png) ### ADN vs ARN +-----------------------------------+-----------------------------------+ | **ADN** | **ARN** | | | | | | ![](media/image53.png) | +-----------------------------------+-----------------------------------+ ![](media/image119.png) ![](media/image102.png) ### Comment continuer la synthèse ? → Continue la synthèse du nouveau brin d'ADN. ![](media/image116.png) → Ajoutent des nucléotides (ADN) de façon complémentaire. → Dans le sens 5' vers 3' ![](media/image125.png) → La synthèse continue sous forme de fragment. → Toujours dans le sens **5' vers 3'.** → Dans un sens et dans l'autre → Les hélicases et les topoisomérases continuent de dérouler et d'ouvrir la bulle de réplication. ![](media/image120.png) → l'ADN pol [*ε*]{.math.inline} continue la synthèse du côté 3' libre → Dans le sens **5' vers 3'** ![](media/image50.png) → Ajout de nv fragments → Tjrs dans le sens **5' vers 3'** Brin avancé vs brin retardé et fragments d'Okazaki ### Brin avancé vs. Brin retardé et fragments d'Okazaki![](media/image82.png) découvert en 1957 ### Des erreurs se sont glissées lors de la copie ![](media/image34.png) Des erreurs dans la réplication 1 erreur tous les 1000 nucléotides copiés ⇒ système de correction → ADN polymérase Activité exonucléasique 3' vers 5' : chgt de conformation pour corriger par activité exonucléasique ⇒ 1 erreur tous les 1 000 000 nucléotides copiés ⇒ ADN polymérase [*β*]{.math.inline} complexe protéique qui retire les nucléotides mésappariés et les remplace. → 1 erreur par génome ![](media/image107.png) ![](media/image48.png) ![](media/image24.png) ![](media/image97.png) ### Retirer les amorces ![](media/image94.png) Présences d'amorces à ARN contenant des U au lieu des T et ribonucléotides au lieu de déoxyribonucléotides. ![](media/image118.png) Ribonucléase H va enlever les amorces d'ARN ![](media/image105.png) ADN pol[ *δ*]{.math.inline} va combler les trous ![](media/image112.png) Ligase colle les morceaux entre eux ![](media/image101.png) → l'élongation continue et l'ADN se ré-enroule ### Comment on termine la réplication ? pb : sur la fin du bruit retardé, pas de possibilité de mettre une amorce![](media/image103.png) solution : ajouter tjrs la même séq à la fin des chr = **TELOMERE** (découvert en 1982) ![](media/image106.png) Les télomères forment des boucles aux extrémités des chr ### Variations du thème La **réplication chez les procaryotes** ![](media/image95.png) La **réplication chez les eucaryotes** ![](media/image7.png) *Multiples origines de réplication (300 000 chez l'homme)* *→ bulles de réplication commencent à plusieurs endroits en simultané* Résumé chez les eucaryotes ![](media/image110.png) Résumé chez les procaryotes