Information Génétique et hérédité 1

Information Génétique et hérédité
Information Génétique et hérédité
1
1- -Réplication, mitose, Réplication, mitose,
méiose
méiose
temps
heures
quantité d'ADN
512 15 16
duplication de l'ADN
G
1
G
1
S G
2
M
mitose
2C
4C
REPLICATION DE L’ADN et CYCLE CELLULAIRE

CYCLE CELLULAIRE et REPRODUCTION SEXUEE
REPLICATION DE L’ADN : Introduction
L'article original de Watson et Crick
décrivant la double hélice, finissait sur
cette phrase : "Il ne nous a pas
échappé que les appariements
spécifiques que nous avons supposés,
suggèrent l'existence d'un mécanisme
de copie conforme pour la perpétuation
du matériel génétique." Dans un des
articles qui ont suivi, ils revenaient sur
cette remarque un peu sibylline en
faisant remarquer qu'un brin d'ADN
pourrait servir de matrice pour conduire
la synthèse de son brin
complémentaire.
L’ADN bactérien se réplique à une
vitesse de 500 à 1000 nucléotides par
seconde. L'hélice d'ADN parentale en
avant de la fourche doit donc tourner de
50 à 100 révolutions par seconde.

PROTÉINES DE LA RÉPLICATION
Processus complexe qui
implique une grande
variété de protéines :
(1) ADN gyrase,
(2) Hélicases qui séparent
les brins d’ADN à la
fourche de réplication,
(3) Des protéines qui
empêchent les 2 brins
d’ADN de se réassocier
avant d’avoir été
répliqués,
(4) Des enzymes pour
synthétiser les amorce
ARN,
(5) Une ADN polymérase,
(6) Une enzyme pour enlever les amorces ARN,
(7) Une enzyme pour ligaturer de façon covalente les fragments d’Okazaki.
PROTÉINES DE LA RÉPLICATION
Processus complexe qui
implique une grande
variété de protéines :
(1) ADN gyrase,
(2) Hélicases qui séparent
les brins d’ADN à la
fourche de réplication,
(3) Des protéines qui
empêchent les 2 brins
d’ADN de se réassocier
avant d’avoir été
répliqués,
(4) Des enzymes pour
synthétiser les amorce
ARN,
(5) Une ADN polymérase,
(6) Une enzyme pour enlever les amorces ARN,
(7) Une enzyme pour ligaturer de façon covalente les fragments d’Okazaki.
Brin discontinu
Brin continu

matrice
A T G C
d.nucléotide
synthétisé
T A C G
ENZYMES DE LA REPLICATION (1)
Exemple : POL I
Découverte en 1957 par Arthur
Kornberg dans des extraits de
E.coli. (928 acides aminés).
Dite "processive" copie de 20
nucléotides à beaucoup plus sans
quitter la matrice.
Les ADN polymérases-ADN dépendantes ne
peuvent pas mettre en place le premier
desoxyribonucléotide. Elles ne peuvent que
compléter la chaîne
PROCARYOTES
(E. coli)
Pol I amorce ADN 300 à 400 par cellule
Pol II 17 à 100 par cellule
Pol III amorce ARN 10 à 20 par cellule
ENZYMES DE LA REPLICATION (2) : ADN polymérase
--+Exonucléase : 5'->3'
+++Exonucléase : 3'->5'
+-+Polymérisation : 5'->3'
900030600Vitesse de polymérisation
10-20~50400Nb molécules/cellule
13090103Masse (en kD)
Pol IIIPol IIPol I
Plus quelques polymèrases (IV et V) dont nous ne parlerons pas ici

5'P 3'P
Activité 5' →
→→
→3'
Pol I Activité 3' →
→→
→5'
Pol I
Pol III
ENZYMES DE LA REPLICATION : ADN polymérase (2)
Peut couper
jusqu'à 10
nucléotides
N'enlève que le
nucléotide mal
apparié.
Pol I
Le brin matrice est en bleu, le brin amorce en rouge. L'extrémité terminale 3'
du brin amorce peut basculer entre le site catalytique polymérase (P) et le
site exonucléase 3'->5', sans que le brin soit dissocié de l'enzyme. Tout
facteur de déstabilisation de l'ADN double brin, tel qu'une paire de bases
mésappariée, favorise le mode correctif et ainsi provoque l'excision du
nucléotide 3' du brin amorce.
Pol I
Activité 3' →
→→
→5'
Pol I
Pol III