Les outils de la biologie moléculaire

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Les outils de la biologie moléculaire
• Enzymes qui coupent les acides
nucléiques
• Enzymes qui changent les contraintes des
AN
• Enzymes qui travaillent sur les phosphates
• Enzymes qui recopient les acides
nucléiques
Dr. Jacques PAOLETTI
Polarité de la chaîne d’ADN
C
A
3’
P
3’
P
5’
G
3’
P
5’
Dr. Jacques PAOLETTI
P
5’
Les nucléases
Les enzymes de restriction
La DNase I
La nucléase S1
Dr. Jacques PAOLETTI
Les enzymes de restriction
Définition
Le palindrome
Symétrie de la coupure
Coupure à bouts collants
Coupure à bouts francs
Restriction et méthylation de l’ADN
Dr. Jacques PAOLETTI
Les enzymes de restriction
Les enzymes de restriction sont des outils utilisés pour couper l’ADN.
La coupure de l’ADN se fait en un site particulier reconnu par l’enzyme.
Chaque enzyme reconnaît une séquence d’ADN qui lui est spécifique.
Les enzymes de restriction appartiennent à la classe des endonucléases
c’est-à-dire des enzymes capables de cliver les liaisons phosphodiester entre
deux nucléotides à l’intérieur d’un acide nucléique
3’
5’
3’
5’
Les endonucléases se différencient des exonucléases qui dégradent la molécule d’ADN
à partir de l’une de ses extrémités (3’ ou 5’).
3’
5’
3’
5’
Dr. Jacques PAOLETTI
Enzymes de restriction
Dr. Jacques PAOLETTI
Palindrome
LAVAL
Les séquences de nucléotides
Reconnues par les enzymes de
restriction sont habituellement
des séquences dites palindromiques.
Les séquences palindromiques sont
des séquences où la succession des
nucléotides lue dans le sens 5’à3’
(gauche - droite) pour le premier brin
est identique à la séquence
lue dans le sens droite - gauche pour
le second brin (sens 5’à3’).
Ces séquences palindromiques sont
le plus souvent constituées de 4
ou 6 paires de bases.
Mot palindromique
5’- GAATTC -3’
3’- CTTAAG -5’
Séquence palindromique
Dr. Jacques PAOLETTI
Sites de restriction
Dr. Jacques PAOLETTI
Symétrie des enzymes de restriction
Dr. Jacques PAOLETTI
LES COUPURES À BOUTS COLLANTS
Enzyme Eco RI :
5'
-
G ê AATT
3'
-
C
5’
– G – 3’OH
3’
– CTAAG – 5’P
C-
3'
T TAAéG-
5'
5’P – AATTC –
3’
3’OH – G –
5’
Dr. Jacques PAOLETTI
LES COUPURES À BOUTS FRANCS
Enzyme Hae III :
5'
-
GGêCC
-
3'
3'
-
CCéGG
-
5‘
5’ – GG – 3’OH
3’ – CC – 5’P
5’P – CC – 3’
3’OH – GG – 3’
Dr. Jacques PAOLETTI
Les nucléases
La DNAse I
La nucléase S1
Dr. Jacques PAOLETTI
LA DNase I
5'
3'
3'
5'
C'est une endonucléase
Ses coupures se font au hasard
Elle coupe l'ADN (simple ou double brin)
Dr. Jacques PAOLETTI
La DNase
La DNase 1 est une endonucléase qui dégrade
l’ADN double brin ou simple brin.
Les coupures (« nicks ») sont complètement
aléatoires sans spécificité de site.
Les produits de la réaction sont des oligonucléotides
qui possèdent un groupement phosphate en 5’.
L’activité dépend des ions bivalents (Mg2+ et Mn2+)
P
P
P
P
P
3’
P
P
OH P
P
5’
P
Dr. Jacques PAOLETTI
La Nucléase S1
La nucléase S1 dégrade l’ADN simple brin.
Nettoie les extrémités simples brins.
Coupe un misappariement
Sans activité sur le double brin « parfait »
Sans activité sur les hybrides ADN/ARN
S1
5’
3’
3’
5’
Dr. Jacques PAOLETTI
Enzymes des phosphates
Les phosphatases
Les kinases
Dr. Jacques PAOLETTI
Phosphatases et Kinases
Les phosphatases sont des enzymes qui enlèvent
les groupements phosphates situés en 5’ d’une
chaîne d’ADN.
Phosphatase alcaline est active à pH basique.
Les kinases, à l’inverse des phosphatases, sont des
enzymes qui ajoutent un groupement phosphate à
l’extrèmité 5’ d’un ADN , en présence d’ATP.
ã
â
á
A
C’est le phosphate en ã de l’ATP qui est transféré.
Dr. Jacques PAOLETTI
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