UE 2.2 S1 Cycles de la vie Acides nucléiques Plan : Structure des

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Acides nucléiques
Plan :
I) Structure des acides nucléiques
II) Réplication
III) Transcription
IV) Traduction
ADN = acide désoxyribonucléique. C’est une molécule responsable de la conservation et de la
transmission de l’information génétique.
ARN = acide ribonucléique. Transcrit et traduit l’information génétique en protéine.
I) Structure des acides nucléiques
Les acides nucléiques sont des polymères de nucléotides, le nucléotide est l’unité de base.
Un nucléotide est composé de 3 parties :
 Sucre (ribose ou désoxyribose),
 Base purique ou base pyrimidique
 Groupement phosphate.
Les bases sont fixées sur le carbone 1’ du désoxyribose.
 Base + sucre = nucléoside,
 Base + sucre + phosphate = nucléotide
Un brin d’ADN est un enchainement de nucléotides dont on lit la séquence dans le sens 5’-> 3’
ADN = molécule bicaténaire formant une double hélice = 2 brins antiparallèles réunis par un
appariement entre les bases pas des liaisons hydrogènes (A, G, C, T)
ADN
ARN
Nucléobases : Purines
Pyrimidines
Adénine
Guanine
Thymine
Cytosine
Adénine
Guanine
Uracile
Cytosine
Sucre
2-desoxy-ribose
Ribose
Phosphate
Mono phosphate
Mono phosphate
Structure
Double brin antiparallèle
Simple brin

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II) Réplication
La réplication semi-conservative de l’ADN :
 La totalité de l’ADN est répliquée lors de chaque division cellulaire.
 Chaque molécule d’ADN fille est une copie exacte de la molécule parent.
 L’ADN fille est constituée d’un brin provenant de l’ADN parent et d’un brin nouvellement
synthétisé = réplication semi-conservative.
 Séparation des 2 brins au niveau des origines de réplication  Œil de réplication
 La réplication progresse dans les 2 sens bidirectionnels
 Fusion des yeux de réplication  synthèse de 2 cellules filles
L’ADN polymérase :
 enzyme qui synthétise ADN
 Synthétise : l’ADN dans le sens 5’-> 3’
 Nécessite : - une matrice ADN simple brin
- Une amorce
- dNTP
Au sein d’une fourche de réplication, les 2 brins parentaux sont antiparallèles. Comme ils sont
synthétisés dans le sens 5’ -> 3’ on doit distinguer :
 Un brin précoce qui subit une synthèse continue. Un brin tardif ou retardé dont la synthèse
s’effectue de manière discontinue et dans un sens opposé à celui de la progression de la
fourche de réplication.
 Le brin retardé est constitué de fragment de copies nommés fragments d’Okazaki de 100 à
200 nucléotides chez les eucaryotes et de 1000 à 2000 nucléotides chez les procaryotes.
1) Une hélicase déroule la double hélice parentale
2) Les molécules de protéines fixatrices d’ADN monocaténaire stabilisent les brins matrices qui
ont été séparés
3) LE brin directeur est synthétisé de façon continue dans le sens 5’ -> 3’ par l’ADN pol III
4) LA primase commence la synthèse de l’amorce d’ARN pour le 5eme fragment d’Okazaki.
5) L’ADN pol III termine la synthèse de 4eme fragment. Quand elle atteint l’amorce d’ARN sur le
3eme fragment, elle se dissocie, se déplace vers la fourche de réplication et ajoute des
nucléotides d’ADN à l’extrémité 3’ de l’amorce de 5eme fragment
6) L’ADN pol I enlève l’amorce de l’extrémité 5’ du 2eme fragment et le remplace par des
nucléotides d’ADN qu’elle ajoute un à un à l’extrémité 3’ du 3eme fragment
III) Transcription
Les familles d’ARN :
 ARN messagers (ARNm) = ARN codant pour des protéines 3 à 10 % des ARNs totaux

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 ARN ribosomaux (ARNr) et ARN de transfert (ARNt) = participent à la traduction des ARNm en
protéines.
ARNr : structure du ribosome, 80% des ARNs totaux
ARNt lié à un acide aminé, 15% des ARNs totaux.
 La transcription : copie d’une molécule d’ADN en une molécule d’ARN.
 Un seul brin d’ADN est transcrit
 Les gènes sont situés indifféremment sur les 2 brins d’ADN
 L’enzyme responsable de la transcription est l’ARN polymérase, qui nécessite pas d’amorce
contrairement à l’ADN polymérase.
 Après ouverture de la double hélice d’ADN, la synthèse du brin d’ARN se fait dans le sens 5’ -
> 3’ comme pour la synthèse du brin précoce lors de la réplication
Transcription : 3 étapes
Initiation : Reconnaissance par l’ARN polymérase et les facteurs de transcription d’une séquence
particulière, le promoteur. Ouverture de la double hélice
Elongation : l’ARN polymérase se déplace synthèse d’un ARN 5’ -> 3’. En aval l’ADN reprend sa
conformation de double hélice.
Terminaison : la transcrit est libéré et la polymérase se détache de l’ADN.
4) Traduction
Pour passer des nucléotides aux acides aminés il y a un code génétique :
 Un codon est composé de 3 nucléotides successifs,
 Un codon code pour un acide aminé,
 4 nucléotides différents  64 codons différents,
 61 codons codent pour des acides aminés, UAA, UAG et UGA codent pour un signal stop,
 Des acides aminés sont codés par plus d’un codon.
 AUG est un codon initiateur, c’est la méthionine.
 Ce code est universel et il est dit dégénéré (le dernier nucléotide peut être variable, un acide
aminé code pour plusieurs codons.)
 Les acteurs de la synthèse protéique :
 Les ribosomes
 Les ARNm
 Les ARNt qui apportent les a.a
 Les étapes de la synthèse protéique :
 Amorçage :
- AUG est le signal d’amorçage porté par l’ARNm
- Les facteurs d’amorçage d’initiation, l’ARNt, l’ARNm et le petit élément ribosomial
forment un complexe

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 Elongation
 Terminaison
- Facteurs protéiques qui reconnaissent les codons UAA, UAG et UGA.