Transfert de l'information génétique : la réplication

Résumé du document

Cours de L3 Biochimie/Biologie moléculaire portant sur la réplication. Ce document expose les modèles de la réplication proposés dans les années 1950 et reprend en détail le mécanisme de duplication de l'ADN chez les procaryotes et les eucaryotes, ainsi qu'une introduction aux ADN polymérases utilisées en laboratoire, notamment dans la méthode de séquençage de Sanger et en PCR.

Extraits

[...] En effet, plus il y a de radioactivité, plus la marquage est visible. Il suffisait donc simplement de diluer petit à petit le mélange de thymidine tritiée. En isolant ensuite l'ADN sur une lamelle, on a pu observer le résultat. Si la réplication est unidirectionnelle : Si la réplication est bidirectionnelle : 9 Transfert de l'Information Génétique La réplication FIGURE 11 Finalement, les résultats ont montré que la réplication était bien bidirectionnelle, en sens opposé. B. L'Origine de Réplication L'origine de réplication constitue un signal reconnu par la machinerie cellulaire. [...]

[...] Or, à la seconde génération, les résultats expérimentaux donnent deux bandes. Ce modèle est donc éliminé. Transfert de l'Information Génétique La réplication Modèle semi‐conservatif : à la première génération, chaque double hélice d'ADN est composée d'un brin ancestral 15N et d'un brin néosynthétisé 14N. On obtient donc une seule bande de densité intermédiaire, entre 14N et 15N. À la seconde génération, chaque brin se réplique avec de l'ADN 14N, d'où l'obtention de deux paires de densité intermédiaire (issues de la réplication du brin ancestral de 1ère génération) et de deux paires de densité 14N (issues de la réplication du brin néosynthétisé de 1ère génération). [...]

[...] Il y a donc encombrement stérique sur le chromosome, et la réplication s'arrête là. FIGURE 32 Pour finir, la topoisomérase 4 (de classe II) permet la séparation des deux brins d'ADN fille enchevêtrés (ils forment une structure appelée caténane) Transfert de l'Information Génétique La réplication 24 Figure 31 Figure 32 Figure 33 Transfert de l'Information Génétique La réplication Figure 34 Figure Figure 36 Transfert de l'Information Génétique La réplication B. Chez les Eucaryotes Chez les eucaryotes, il existe plusieurs réplicons sur les chromosomes, ce qui rend le phénomène de terminaison très complexe. [...]

[...] L'ADN est alors dégradé jusqu'au mésappariement. Une hélicase intervient au cours de cette digestion pour faciliter l'avancée de l'exonucléase. Enfin, le brin néosynthétisé digéré doit être resynthétisé. C'est l'ADN polymérase III qui intervient dans ce processus, et qui, grâce à son activité hautement processive, va pouvoir synthétiser plus de 1000pb. Finalement, l'ADN ligase soude le brin corrigé avec le reste du brin fils Transfert de l'Information Génétique La réplication 28 Figure 37 Figure 38 Figure 39 Transfert de l'Information Génétique La réplication VII. [...]

[...] Il a d'ailleurs été mis en évidence grâce à la microscopie électronique, la formation un œil de réplication sur les génomes bactériens, également appelé structure θ. FIGURE 10 L'ouverture de la double hélice est appelée fourche de réplication. Est‐elle unidirectionnelle ou bidirectionnelle ? C'est l'utilisation de la radioactivité qui a permis de répondre à cette question. En utilisant des bactéries cultivées sur un milieu contenant de la thymidine tritiée à forte dose, on a pu observer le déplacement de la fourche de réplication au fur et à mesure de la synthèse du nouveau brin d'ADN. [...]