Enseignement de Biologie Cellulaire Biologie Moléculaire

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Maryse Etienne - Julan

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19/09/2010 1 Enseignement de Biologie Cellulaire : Biologie Moléculaire Université des Antilles-Guyane Première Année des Etudes de Santé Dr Maryse ETIENNE-JULAN-OTTO IV- La conservation de l'ADN

biologie moléculaire

réplication de l'adn

molécule de départ

déroulement ?

première année des etudes de santé

initiation de la synthèse des brins fils

brins fils

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1 Mo

19/09/2010
Enseignement de Biologie
Cellulaire : Biologie Moléculaire
Université des Antilles-Guyane
Première Année des Etudes de Santé
Dr Maryse ETIENNE-JULAN-OTTO
IV- La conservation de l’ADN
119/09/2010
Deux Mécanismes
La réplication de l’ADN
La réparation
IV- La conservation de l’ADN
A- La réplication
219/09/2010
La réplication de l’ADN
Précède la division cellulaire
Duplication de l’information génétique qui sera
transmise en quantités identiques aux cellules
filles : contenu informatif identique à la cellule
mère
1 molécule d’ADN  2 molécules filles
rigoureusement identiques à la molécule de
départ
La réplication de l’ADN (2)
Processus complexe
Nombreuses activités enzymatiques
Bien connue chez les procaryotes
Comparable chez les eucaryotes
319/09/2010
La réplication de l’ADN (3) :
différentes étapes
Initiation
Elongation
Réactions de liaison et de terminaison
La réplication de l’ADN (4) :
différentes étapes
Initiation
1. Reconnaissance d’une origine de
réplication par un complexe protéique
2. Séparation des brins parentaux
3. Stabilisation provisoire sous forme
simple brin
419/09/2010
La réplication de l’ADN (4 bis) :
différentes étapes
Initiation
4. Initiation de la synthèse des brins fils au
niveau d’une fourche de réplication
Assurée par primosome chez E. coli
La réplication de l’ADN (5) :
différentes étapes
Elongation
– Exécutée par le réplisome (autre
complexe protéique)
– Le réplisome se déplace le long de l’ADN
parental  déroulement  synthèse
des brins fils
519/09/2010
La réplication de l’ADN (6) :
différentes étapes
Réactions de liaison et/ ou de terminaison
Mécanismes enzymatiques mal connus
Suivies de la séparation de la division
cellulaire
IV- La conservation de l’ADN
A- La réplication
1) Les enzymes de la réplication
619/09/2010
Deux types principaux de contraintes
1. Contraintes topologiques
– ADN sous forme super enroulée  nécessité
suppression supertours
– ADN sous forme d’une double hélice  nécessité
de séparer les deux brins
2. Contraintes liées à l’orientation antiparallèle des
2 brins
a) Les topoisomérases
Diminuent considérablement le taux
d’enroulement de l’ADN
2 types :
– Topoisomérases de type I
• Se fixent sur l’ADN  coupent 1 seul des brins 
déroulement de l’ADN  réparation
– Topoisomérases de type II
• coupent les 2 brins
719/09/2010
b) Les ADN polymérases
Définition : enzymes qui assurent la
synthèse d’un nouveau brin d’ADN à partir
d’un brin matrice d’ADN (ADN polymérase ADN dépendante)
Plusieurs ADN polymérases chez les
procaryotes et les eucaryotes
b) Les ADN polymérases (2)
Seules certaines sont impliquées dans la
réplication : ADN réplicases
Les autres :
– rôles secondaires dans réplication
– Réparation ADN (remplacement séquences
endommagées)
819/09/2010
b-1) Les ADN polymérases (3) :
caractéristiques communes
Additionnent des nucléotides 1 par 1 à
une extrémité 3’-OH libre : le choix du
nucléotide à intégrer respecte les règles
d’appariement avec le brin matrice (A
apparié à T et G apparié à C)
b-1) Les ADN polymérases (4) :
caractéristiques communes
Fidélité de la réplication : correspond au taux
d’erreurs commises par les ADN polymérases lors de la
synthèse d’une molécule d’ADN
-8 -10– 10 à 10 (1 erreur par génome pour 1000 cycles de
-6réplication bactérienne ou 10 erreur par gène et par
génération )
– Chaque ADN polymérase a un taux d’erreurs caractéristique
919/09/2010
b-1) Les ADN polymérases (5) :
caractéristiques communes
Mécanismes de la fidélité de la réplication :
pourquoi ce taux d’erreurs est il faible?
1. contrôle d’erreur présynthétique :
contrôle de la base du nucléotide entrant avant son
incorporation dans le brin en cours de synthèse
b-1) Les ADN polymérases (5 bis) :
caractéristiques communes
Mécanismes de la fidélité de la réplication (2):
2. Contrôle par correction d’épreuve :
- Après l’incorporation d’un nucléotide dans une chaine en
cours de synthèse, ce système contrôle la nature de la base.
- Les erreurs sont corrigées par l’activité 3’-5’ exonucléolytique
qui s’exerce dans le sens opposé à la synthèse d’ADN.
Toutes les ADN polymérases bactériennes possèdent cette
activité 3’-5 exonucléolytique
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