L`information génétique et son devenir

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I_ _L L' 'A AD DN N, ,m mo ol lé éc cu ul le ed de el l' 'h hé ér ré éd di it té é: :r rô ôl le eg gé én né ét ti iq qu ue e
A
A. .D Do og gm me ef fo on nd da am me en nt ta al l
L'information génétique suit plusieurs règles essentielles ; c'est ce que l'on
appelle le dogme fondamental de la biologie :
qLes organismes vivants ( la cellule étant l'unité de vie ) ont une quantité
d'information génétique hors de proportion avec leur taille ou leur complexité.
qL'information génétique stockée et préservée sous la forme d'ADN a une
extraordinaire stabilité malgré son évolution constante.
qL'information génétique est un code universel de 4 lettres ( ATGC) qui va être
transcrit et traduit par triplets.
qLes cellules ont la faculté de se reproduire avec deux systèmes essentiels : le
transfert de l'information génétique et la transduction de l'énergie.
B
B. .D Do og gm me ec ce en nt tr ra al l
Le dogme central de la biologie moléculaire est celui-ci :
C
C. .E Ex xt te en ns si io on nd du ud do og gm me e
qLa majorité des cellules ( procaryotes, eucaryotes, phages, quelques virus ) ont
un génome constitué d'ADN double brin.
qLes procaryotes ont un génome entièrement codant tandis que chez les
eucaryotes, le génome n'est pas entièrement codant ; seuls les exons sont
traduis, les introns sont eux excisés
q( les introns seraient des restes dus à l'évolution du génome, qui pourraient toujours avoir
un rôle tel que le refus de transcription d'un gène )
D
D. .C Ca as sd de es sv vi ir ru us s
On peut classer les virus en fonction de la nature de leur génome :
Virus à ADN
Ceux-ci injecteront leur
ADN de manière non
segmentée.
Virus à ARN
Ils convertiront leur ARN
en ADN, double brin ou
simple brin.
Rétrovirus
Leur ARN sera converti en
plusieurs portions d'ADN,
chacune portant des gènes
différents.
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Bases puriques
NN
NN
NH2
NNH
NHN
O
NH2
Adénine Guanine
Pour les rétrovirus, le dogme central devient celui de la transcription inverse.
I
II I_ _S St tr ru uc ct tu ur re ed de el l' 'A AD DN N
A
A. .S St tr ru uc ct tu ur re ep pr ri im ma ai ir re e
lDescription des bases azotées :
Bases pyrimidiques
Cytosine
N
N
NH2
ON
NHCH3
O
O
Thymine
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lUn noyau de sucre : le ribose ou le désoxy-ribose
lUne ou plusieurs (3) molécules d'acide phosphorique
èForme générale :
( Pour plus de détails sur la structure chimique de l'ADN et des
bases, aller voir dans DEUG SV1, "Bases, nucléotides et
acides nucléiques" )
B
B. .S St tr ru uc ct tu ur re es se ec co on nd da ai ir re e
lStructure en double hélice
lAppariement entre paires de bases :
lLes brins sont antiparallèles entre eux.
lIl existe différentes formes d'ADN :
N
NH
O
O
Uracile
O
CH2
OH H ou OH
Base
Ò
D
OPO-
O
O-
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ADN-A ADN-B ADN-Z
Pas À droite À droite À gauche
Structure
Prédominance
Cette structure est
favorisée dans des
conditions de relative
déshydratation.
C'est aussi la forme
prédominante chez
les ARN.
C'est la structure qui
existe le plus
souvent dans les
cellules.
Elle coexiste à
l'intérieur de l'ADN-B,
au niveau des
régions riches en G
et C.
lCertains atomes libres des bases peuvent interagir avec des molécules
extérieures ( comme des enzymes ), pouvant ainsi faire intervenir des protéines
spécifiques de portions d'ADN.
èL'information génétique est portée par une molécule très stable du point de vue
thermodynamique. On peut citer parmi les raisons de sa stabilité :
_ Les liaisons hydrogène entre les bases situées à l'intérieur de l'hélice
_ L'entassement hydrophobe des bases du aux interactions entre les
systèmes électroniques des bases entassées
Les caractères structuraux de cette molécule lui confèrent des possibilités
d'interaction avec des protéines ( de structure, de régulation, pour la transcription, la
traduction, etc … ), en particulier autour des grands sillons.
I
II II I_ _S St tr ru uc ct tu ur re ed de es sA AR RN N
Les ARN sont monocaténaires. On peut remarquer que leur structure est
fondamentale pour leur fonctionnement. Plusieurs conformations particulières sont
répertoriées.
Ainsi, les ARN ont en fait des formes assez compliquées, qu'il est essentiel de
connaître pour déterminer son fonctionnement.
lMéthode de détermination de la structure secondaire d'un ARN :
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qDétermination de la composition en bases
qAction de RNases spécifiques
qModélisation sur ordinateur
qRecroisements phylogénétiques
qCalcul mathématique des énergies de liaison des tiges
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