Biologie cellulaire BIO CEL 006 30/11/05 (p.27) Les acides

Biologie cellulaire
BIO CEL 006
30/11/05
(p.27) Les acides nucléiques : possèdent 5 bases communes et 2 bases dérivent du noyau
pyrimidique et 2 bases sont purines. La forme habituelle de ces bases est celle avec formes
cétones et amides (forme énole). Spontanément, ces bases changent de configuration
(tautomérie des bases).
Il y a un ose (sucre), soit du bêta D-ribose soit du bêta 2 désoxy-D-ribose sous forme cyclisée.
Ces oses sont ribonucléiques (ARN). Il y aura en plus de ces bases et de ces oses des résidus
phosphates.
Les nucléosides : (p.28) ils possèdent une liaison base/sucre. La liaison est appelée bêta-Nglycosidique et elle concerne toujours le carbone 1 de l’ose et un amine de la base.
Les nucléotides : nucléoside phosphorylée sur le carbone 5’ de l’ose ou plus rarement en 3’.
Il y a alors un pont phosphodiester : un phosphate estérifie 2 carbones. C’est dans ces ponts
que les nucléosides sont liés les uns aux autres.
Ces nucléotides / nucléosides sont l’ébauche des acides nucléiques. L’ADN et l’ARN sont des
enchaînements de nucléosides liées par des ponts phosphodiester 3’, 5’. L’enchaînement n’est
jamais ramifié (linéaire). L’ensemble des nucléosides liés est donc lié par des ponts
phosphodiesters.
(p.28) Pour une chaîne ADN ou ARN aussi longue soit-elle, il n’y a qu’un phosphore libre en
5’ et un OH en 3’. La séquence oses phosphate est immuable. C’est les bases qui constituent
le message. Les acides ribonucléiques ont des riboses phosphates sur lesquels on va retrouver
l’uracile, l’adénine, la guanine et la cytosine. Le brin d’ADN est souvent seul mais les bases
peuvent s’appareiller les unes aux autres. Pour les ARN de transfert, ils sont utilisés par la
cellule pour amener les acides aminés. La structure est pseudo hélicoïdale et l’acide aminé se
fixe sur la liaison OH libre en 3’. On dénombre une centaine d’ARN de transfert différents (ils
comportent entre 75 et 90 nucléotides avec une structure en forme de fleur de trèfle). On
trouve des bases modifiées : hydroxylées, soufrées… Il y a 3 boucles et la boucle 2 est
appelée boucle anticodon en position opposée à la partie terminale. Cette 2 nd boucle constitue
la ‘carte d’identité’ de la molécule d’ARN.
Les ARN messager sont le 2ème plus grand groupe d’ARN cellulaires. Ils sont la transcription
de l’ADN et ils sont produits dans le noyau. Une fois sortis du noyau, ils vont au niveau des
ribosomes et vont être traduits en protéines.
La 3ème classe d’ARN est l’ARN ribosomal / ribosomique. Les ribosomes sont l’association
de ces ARN et de protéines. Le 4ème et dernier groupe, regroupe les ARN nucléaires
hétérogènes au nombre de bases variable. Ces ARN résultent de la transcription de l’ADN et
ils sont ensuite maturés et affinés pour permettre la transcription.
Acides désoxyribonucléiques : liaison quasiment systématique de 2 d’entre eux l’un à l’autre
car les molécules sont complémentaires 2 à 2. Il y a toujours autant de guanine que de
cytosine et toujours autant de thymine que d’adénine. Cette association est réalisée par 2
liaisons hydrogènes pour A et T et 3 liaisons hydrogènes pour C et S.
Les 2 chaînes d’ADN sont complémentaires et antiparallèles  configuration en double
hélice. Structure mise en évidence par Crick et Watson. Le pas est vers la droite pour les
BDNA. Si il y a essentiellement des G et C, l’hélice tourne vers la gauche : ZDNA. Il y a 10
paires de nucléotides par tour complet d’hélice. Il y a des petits et des grands sillions et les
écarts sont plus ou moins grands.
Chez les procaryotes les matériels génériques sont sous forme d’ADN et les extrémités sont
fermées. Les configurations sont dites enroulées ou tortillées. Il y a des protéines avec
lesquelles l’ADN s’associe mais moins que chez les eucaryotes. Ces protéines sont regroupées
en 2 grandes catégories :
- Les histones
- Les chromosomiques non histones
Ces histones sont des holoprotéines. Elles sont constituées uniquement d’acides aminés. 25%
d’entre eux sont basiques. Ces acides aminés vont être proches les uns des autres et former
des blocs cationiques. Du point de vue structurel, le reste des histones est constitué d’acides
aminés hydrophobes et la structure sera alors désorganisée ou alors en feuillet ou hélice. Il y a
5 grand types d’histones : H1, H2A, H2B, H3, H4. La conservation de ces histones va
croissante. Pour H4, il y a 102 acides aminés et + ou – 2 différents entre le petit pois et le
veau et encore il s’agit de mutation conservatrice. H4 a donc un rôle très important. Entre
histone et ADN, il y a masse équivalente. Les blocs cationiques chargés positivement ont une
affinité pour les phosphates. Au niveau des blocs cationiques ils vont subir une acétylation
réversible ou une phosphorylation réversible. Cela diminue la capacité des histones à se lier à
l’ADN.
Protéines Chromo N-histone : protéines intervenant dans la structure du chromosome et qui
vont être nécessaires à la transcription de l’ADN et à la réplication. Globalement ces protéines
régulent l’activité de l’ADN.
Micrographie électronique de brins de chromatine (p.31). La forme des néo filaments peut
être dépliée (décompactée) pour donner une structure en collier de perle grâce à un traitement.
En faisant agir des nucléases, il y a digestion de l’ADN internucléosomique. On dissocie les
noyaux d’histone puis on obtient des perles de nucléosome et ensuite un noyau d’histone
octamérique avec les 146 paires de base l’entourant. Puis on dissocie et les histones attachent
les nucléosomes entre eux (p.32).
Remodelage (p.35) : on écarte 2 nucléosomes avec complexe de remodelage ce qui fait partir
une structure nucléosomique en consommant de l’ATP.
Modifications post-transcriptionnelles des histones  acétylation, phosphorylation,
ubiquitination… on bloque ou on augmente la transcription. L’insertion de variants d’histones
peut bloquer la transcription.