Décrire les différents modèles de réplication de l’ADN (historique)
- Modèle conservatif
- Modèle semi-conservatif (LE BON)
- Modèle dispersif
Caractéristiques de la réplication de l’ADN général
-Réplication semi-conservative
-Réplication par machinerie protéique
-Réplisome, Splicosome, Ribosome, Protéasome
-Mécanisme universel de la réplication (enzymes différentes)
-Réplication rapide et « fidèle »
Dès la découverte de la structure de l ’ADN Watson et Crick suggèrent un mécanisme de réplication …. lequel
semi conservatrice
Le mécanisme: séparation des brins, suivie par une copie de chaque brin Chaque brin séparé servant de matrice pour la synthèse d ’un nouveau brin complémentaire
Réplication de l ’ADN chromosomique chez E.coli caractéristiques uniques
- Origine et terminaison unique
- Notion de réplisome
- Deux fourches de réplication (réplication bidirectionnelle)
- vitesse de réplication: 1000 pbs/sec
- Temps de réplication total de l ’ADN chromosomique : 20-30 min
Réplication de l ’ADN chromosomique chez eucaryote caractéristiques uniques
- Plusieurs bulles de réplication (multiples origines et terminaisons)
- Temps de réplication total pour un eucaryote: 1 h
On lit et on polymérise de quel côté
Polymérise de 5’ vers 3’
la lecture: 3’ vers 5’
on va voir une transcription par saut discontinue car l’ADN s’ouvre dans le mauvais sens pour un des brins
Quel ADN polymérase est impliqué dans la réplication de l’ADN pour procaryote
ADN pol 1, ADN pol 3
Quel ADN polymérase est impliqué dans la réparation de l’ADN
ADN pol 1, ADN pol 2
La « réel » polymérase chez E.coli
ADN polymérase III
Caractéristiques de l ’ADN pol III
- Nécessite une matrice et une amorce avec une extrémité 3 ’OH
- Est une enzyme processive (reste toujours attaché )
- A une activité polymérase 5 ’- 3 ’
- A une activité exonucléase 3 ’ - 5 ’(lecture-> lecture d’épreuve regarde si la base qu’elle vient de mettre)
Réaction d ’élongation d ’une chaîne par l ’ADN polymérase (3)
1) Appariement correcte du dNTP (complémentarité)
2) Attaque nucléophile du phosphore a du NTP par le 3 ’OH libre
3) Formation d ’un lien phosphodiester et élimination du groupe pyrophosphate (dégradé en phosphate inorganique)
4) L ’enzyme saute au nucléotide suivant
Fourche de réplication 4 Problèmes
Problème n°1: synthèse du brin retardé
Problème nº2: déroulement de l ’ADN entraîne des torsions en aval
Problème n3: éviter la formation des épingles à cheveux
Problème n°4: avancée unidirectionnelle de la fourche de réplication
Pourquoi on a un brin retardé dan la réplication
D’un côté le brin s’ouvre à sens contraire de la polymérisation -> nécessite toujours formation d’un nouveau amorce et après pourra continuer à faire élongation, endroit ou il y a un brie pas de liaison diesther, on a présence d’ARN (Les fragments d ’Okazaki )
Élimination de l ’amorce ARN par l ’ADN pol dans les fragment retardé
ADN polymérase 1 va utiliser le brin précédent comme amorce et va avancer 5 prime 3 prime et lire 3 prime 5 prime et en plus va enlevé l’amorce devant elle en 5 prime 3 prime
Propriétés enzymatiques de l ’ADN pol I
-activité exonucléase 5 ’- 3 ’ (élimination de l ’amorce d’ARN)
-activité exonucléase 3 ’ - 5 ’ (lecture d’épreuve)
-activité polymérase 5 ’ - 3 ’(synthèse d’ADN)
Que fait l’ADN ligase pour la synthèse des brins retardé
Élimination des brèches (césure) (manque de liaison)
Conditions de fonctionnement de l ’ADN ligase
- un 3 ’OH-ADN
- un 5 ’P-ADN
- de l ’énergie (ATP chez Eucaryotes et bactériophages; NAD+ chez bactéries)
Résumé de la synthèse du brin retardé
synthèse par la primase ensuite ADN polymérase 3 qui va synthétiser ADN 5->3 et ensuite fragment d’okasaki montre bin avec ARN et ADN
ADN polymérase 1 va venir par son activité exonucléase remplacé le brin D’ARN par le brin d’ADN
ensuite la ligase va venir former la liasions phopsphodiester entre les fragments d’Okasaki
Explique moi la résolution du Problème nº2: déroulement de l ’ADN entraîne des torsions en aval
- Détorsion par les topoïsomérases : Gyrase (élément du primosome)
- Hélicase: sépare les brins d’ADN
- Nécessité de l ’énergie (ATP)
Explique moi la résolution du Problème n3: éviter la formation des épingles à cheveux
-SSB ou protéine se fixant sur le brin monocaténaire empêche l ’ADN de se réapparie
-Propriétés des SSB -> fixation coopérative, tétramères, recouvrent 32 nts
(ajoute des protéines particulières qui se mets sur le simple brin )
Explique moi la résolution du Problème n°4: avancée unidirectionnelle de la fourche de réplication
Formation d ’une boucle pour la synthèse du brin retardé
Les 2 adn polymérase sont associé l’une à l’autre, font une boucle pour toujours avancé de 5 vers 3 sur cette fourche il y a tous les enzyme
Réparation des dimères de thymidine
enzyme photoactivatrice (photolyase)
Le mécanisme général de réparation par excision réparation
endonucléase -> hélicase + exonucléase -> ADN pol I -> ADN ligase
Réparation d ’une désamination d ’une cytosine en uracile
uracile N-glycosylase -> endonucléase -> ADN pol I -> ADN ligase
