La structure et l'organisation des acides nucléiques (ADN et ARN)

Résumé du document

Les constituants chimiques du noyau sont : les acides nucléiques (ADN, ARN), les protéines nucléaires (protéines basiques et acides), des enzymes nucléaires (ADN polymérase, ARN polymérase, autres enzymes), des nucléotides, des lipides, des sels minéraux et de l'eau.

Tous les processus de biosynthèse soit d'ADN soit d'ARN s'effectuent dans le nucléoplasme (...)

Extraits

[...] Rappels sur les structures polymériques complexes : Les protéines sont des chaines polypeptidiques Les acides nucléiques sont des chaines polynucléotidiques qui sont une association de nucléotides. Il y a deux grandes familles : les ribonucléotides qui forment l'acide ribonucléique (ARN) et les désoxyribonucléotides qui forment l'acide désoxyribonucléique (ADN). Le ribonucléotide est une base purique (ou pyrimidique), il comporte un sucre en C5 : le ribose et un groupement phosphoryle. Le désoxyribonucléotide aussi est une base purique avec un sucre en C5 : le désoxyribose et un groupement phosphoryle. [...]

[...] - La conformation la plus répandue dans un milieu plus sec (hygrométrie à faible force ionique, avec 10pb par tour d'hélice ( 3.4 A entre 2pb) plus allongée avec 19A de diamètre d'hélice. Un certain nombre d'autres conformations existe, beaucoup moins répandues et correspondant souvent à des formes d'ADN synthétiques (ADN P). Une conformation a été particulièrement étudiée : l'ADN Z qui présente 12pb par tour d'hélice entre 2pb) allongée comme l'ADN B avec 18A seulement de diamètre d'hélice. Il est appelé comme zigzag, par l'organisation du squelette sucre-phosphate. Découvert in vitro dans des oligonucléotides de synthèse, mais aussi dans l'ADN humain. [...]

[...] La conformation B est la plus stable et prédominante. Le passage des formes B ou Z est lié à des modifications physico-chimiques locales du nucléoplasme, mais aussi aux contraintes stériques locales de l'ADN. La nature des séquences de bases sur les 2 chaines influence la structure locale de l'hélice. En effet, les interactions entre 2 purines noyaux aromatiques) sont différentes (plus volumineuse) que 2 pyrimidines ou 1 purine et 1 pyrimidine. Séquences nucléotidiques et stabilité de l'ADN Lors des étapes du métabolisme de l'ADN, la facilité de l'ouverture de la chaine (ou la stabilité de l'édifice) dépendra de la nature des appariements. [...]

[...] La ME confirme l'existence de structures ponctuelles, répétitives et régulièrement espacées. La fibre nucléosomique est une succession de structures répétitives : les nucléosomes, constituées de 2 régions : - un noyau nucléosomique avec une structure constante : 146 paires de bases d'ADN stabilisées, compactées par 4 paires d'histones (H21, H2B, H3 et H4) - Des liens internucléosomiques de longueur en ADN variable (entre 15 et 100pb), associés avec l'histone H1. Importance de la notion de fibre nucléosomique La modèle, proposé par Kornberg en 1974, est la structure constante du complexe nucléo-histonique, permettant de passer de la fibre chromatinienne au chromosome par simple compaction de cette structure. [...]

[...] Il y a alors un duel scientifique farouche entre l'américain Pauling et les Anglais de Cambridge. Mais en 1953, ce sont Watson Crick et Wilkins qui publie la structure de la double hélice dans Nature. Ils ont obtenus le prix Nobel de médecine en 1962. Les points essentiels de la découverte de la double hélice La molécule est une double hélice de 2 chaines polynucléotidiques, appariées par des bases complémentaires, reliées par des liaisons hydrogène labiles. Cette labilité des liaisons hydrogène permettra d'expliquer le métabolisme de l'ADN. [...]