La structure de l’ADN en double brin implique sa fonction.
Que sous-entend cette affirmation? (Nom du phénomène)
Formation d’un nouvel ADN, grâce à un brin matrice
→ Réplication semi-conservative (≠ conservatif/dispersif)
En quoi consiste l’expérience de Meselson et Stahl (2)
- Observation du poids de l’ADN
→ introduit dans deux milieux différents: Azote lourd/léger - Mesure de la différence de poids par centrifugation dans un gradient de césium (sel)
Conclusions de l’expérience de Meselson et Stahl (2)
- Chaque molécule d’ADN fille est constitué d’un brin parental et d’un brin néo-synthétisé (chaque brin est utilisé pour faire une copie)
- Complémentarité est essentielle
→ Réplication semi-conservative
Quand à lieu la réplication de l’ADN?
Dire le nb de copies du génome pour chaque phases
En Phase S
→ G1: 1 copie du génome
→ G2: 2 copies
→ S: en cours de réplication (mélange)
Où et comment débute la réplication de l’ADN?
Aux origines de réplication qui s’ouvrent en oeil de réplication (domaine de rep)
→ Extrémité = fourche qui progresse vers les zones pas encore répliquées et continue jusqu’à rencontrer un autre œil
→ Ne commence pas au début du brin
- Combien de temps dur la phase S du cycle cellulaire?
- Le cycles Complet?
- Phase S: 8h
- Cycle complet: 24h
Que doit contenir le mix réplicaitf (tube à essai) pour répliquer l’ADN en labo? (4)
- ADN simple brin (après chauffage)
- Nucléosides triphosphate (ppT/ppG/ppA/ppC)
- Amorce (primer)
- Enzyme ADNpol-ADNdépendante (isolation en fractionnant les bactéries)
Quelles sont les 3 formes d’adénine?
Impacte de la rupture d’un grp phosphate?
- Monophosphate (AMP)
- Diphosphate (ADP)
- Triphosphate (ATP)
→ ajout d’un nucléotide dans une nouvelle chaîne d’ADN
==> Rupture des grp phosphate = libération d’énergie
Caractéristiques de la Polymérisation des brins d’ADN: (3)
- Sens
- Enzyme
- Énergie recyclage
Directionnelle 5’ → 3’
Catalysation par l’ADNpolymérase qui branche le phosphate (sur le nucléotide, pas intégré à la chaîne) avec le C3’ de la base déjà dans l’ADN
Énergie de la rupture (=œil) du triphosphate (libération de pyrophosphate) réutilisée pour produire le nouveau lien phophodiester entre 2 nucléotides du même brin (ligase)
De quoi l’ADNpolymérase a-t-elle besoin pour fonctionner?
Synthétisée par qui?
D’une amorce ARN synthétisée par la Primase
Quel est le rôle de l’hélicase dans la réplication de l’ADN? (3)
- Rôle
- Implique quoi?
Dénaturation (déroule l’ADN)
→ Libération d’énergie pour casser les ponts H: Hydrolyse de l’ATP en ADP
Où sont situées les hélicases?
Des 2 côtés de la fourche (polymérisation bidirectionnelle)
→ avancent dans des directions opposées
Déroulement de l’initiation de la Réplication de l’ADN: (6)
- Hélicase
- Protéines SSB recouvrent l’ADN simple brin = protection
- PRIMASE synthétise l’amorce ARN
- Groupement Hydroxyle OH libre
- ADNpolymérase: nucléotides arrivent à un 5’ triphosphate → attachement au 3’
- Continuation de la polymérisation
Quelle est la caractéristique de la zone d’initiation de la réplication d’ADN? (l’un ou l’autre)
Son rôle ?
- Zone d’initiation AT RICHE (séquences)
→ Influence la vitesse de réplication
OU
- Formes d’ADN NON-CANONIQUES (non «B»)
→ notamment G-quadruplex (facilite le démarrage de la réplication car peu d’histones donc régions moins compactée
Quelle est la vitesse maximale d’une polymérase?
Quelle polymérase va à cette vitesse?
1000 nucl/sec
→ pol(III) Bactéries
Que problème concernant le déroulement de l’élongation de la réplication au niv du brin tardif?
Il se crée quoi du coup?
Direction 5’-3’
→ Une partie de la rép doit se faire dans le sens contraire de l’avancement de la fourche
==> FRAGMENTS D’OKASAKI (brin tardif)
Déroulement de l’élongation de la réplication de l’ADN dans le Brin tardif dans la bactérie: (5)
- Primase: amorce ARN
- ADNpol III étend l’amorce ARN dans le fragment d’Okasaki
- Synthèse du fragment d’Okasaki suivant
- ADNpol I remplace l’amorce ARN (trou) par de l’ADN
→ Activité 5’-3’ (exo)nucléase (polymérisation d’Okasaki jusqu’à buter sur le brin d’ADN suivant) - ADN ligase fusionne les 2 fragments d’Okasaki
→ hydrolyse de l’ATP en ADP + libération d’AMP
Quelle caractéristique possède la réplication de l’ADN chez les eucaryotes?
Noms des brins précoces et tardifs chez les eucaryotes?
Processsivité: capacité d’une enzyme à enchaîner des réactions l’une après l’autre (aussi chez la bactérie)
→ Polymérases différentes:
- Epsilon: brin précoce
- Delta: brin tardif
Qu’est-ce qui permet d’assurer la fidélité lors de la réplication de l’ADN? (+ taux d’erreur persistant)
(1;2)
Ponts Hydrogènes = aide pour repérage de mauvais appariement
→ Insuffisant: 10ˆ3 mauvaises bases (99,9% correct), ~3 erreurs par gène par rep
Systèmes de correction
- Proofreading
→ Insuffisant: erreurs toutes les 10ˆ5-10ˆ6 - Mismatch (bactéries)
→ Erreur toutes les 10ˆ9 pb (ok)
En quoi consiste le système de correction sur épreuve (proofreading)?
= Retour en arrière (temps réel)
ADNpol III a
- une activité 5’→3’ polymérase
- une activité 3’→5’ exonucléase
==> Enlève le plus fréquemment les mauvaises bases (mais tjrs insuffisant erreur toutes les 10*5-6pb)
En quoi consiste le système de réparation des mésapariements (mismatch) chez les bactéries? (2 étapes)
- Protéines réparatrices
→ Coupent l’ADN
→ Enlèvent
→ Copient - Complexe de protéines
→ Reconnaît (repérage car méthylation sur le brin matrice et pas sur le brin synthétisé)
→ Lie les mismatch
- Quels sont les problèmes topologiques lors de la réplication de l’ADN? (2)
- Quelles solution?
- 1- Déroulement de la double hélice (hélicase) induit une grande tension = super-enroulement de l’ADN
2- Perte d’information (risque) à l’extrémité → Brin tardif
Donner les 2 solutions au problème topologique des tensions de surperenroulement
Topoisomérase I: coupures simple brin, pas d’énergie nécessaire
Topoisomérase II: coupure double brin, énergivore
Quelle est la solution au problème topologique de perte d’information lors de la réplication au niveau des extrémités des chromosomes?
- Télomères protègent l’information importante aux extrémités
→ composées de séquences répétées - Télomérase: pour anticiper les problème de la réduction des télomères sur le brin tardif matrice
→ augmente la taille des télomères
