2. La réplication de l'ADN Flashcards
La réplication
La réplication de l’ADN est un processus essentiel dans le cycle cellulaire qui permet aux nouvelles cellules filles de recevoir une copie exacte de l’ADN parental. La réplication de l’ADN se produit pendant la phase S du cycle cellulaire
Les modèles proposés pour la réplication de l’ADN
Trois modèles ont été proposés par les scientifiques pour illustrer la réplication de l’ADN :
- modèle conservateur
- modèle semi-conservateur
- modèle dispersif
Chaque modèle a été étudié par des scientifiques pour les aider à déterminer quelle était la représentation la plus précise de la réplication de l’ADN
modèle conservateur
les scientifiques ont proposé que l’ADN parental produirait deux nouveaux brins d’ADN
les nouveaux brins filles se rejoindraient pour former une double hélice et l’ADN parental d’origine resterait sa double hélice d’origine
modèle semi-conservateur
les scientifiques ont proposé que les deux nouveaux brins filles qui ont été répliqués se lient à un brin parental et forment une double hélice
ainsi, chaque molécule d’ADN de la première réplication contiendrait un brin d’ADN parental
modèle dispersif
les scientifiques ont proposé que pendant la réplication, le brin d’ADN parental serait brisé en petits fragments
à la fin de la réplication, chaque petit fragment se lierait à des morceaux d’ADN nouvellement copié pour former une double hélice complète
ainsi, chaque molécule d’ADN de la première génération contiendrait des fragments parentaux et des fragments nouvellement synthétisés
La réplication semi-conservateur
il y a 3 phases principales impliquées dans la réplication :
Initiation :
la double hélice est déroulée et les paires de bases sont exposées
Élongation :
l’ADN parental est utilisé comme matrice et le nouveau brin est copié. L’ADN final aura une double hélice avec un brin parental et un nouveau brin
Terminaison :
les deux nouveaux brins d’ADN sont séparés
Initiation- replication dna
les bulles de réplication se dilatent latéralement à mesure que la réplication de l’ADN se poursuit sur les deux brins
toutes les bulles de réplication finissent par fusionner
la réplication commencera à de nombreuses origines de réplication le long du brin d’ADN
Initiation étape - replication dna
- la séquence nucléotidique indique l’origine de la réplication
- l’hélicase est une enzyme qui reconnaît l’origine et se lie pour dérouler l’ADN
- Les protéines fixatrices (protéines SSB) stabilisent le brin qui a été déroulé
- la topoisomérase II (enzyme) se liera à la fin de la fourche de réplication pour soulager la tension
Initiation basics - replication dna
l’ADN polymérase ne peut pas commencer à incorporer des nucléotides par elle-même
nécessite une extrémité 3’ d’un acide nucléique
un court segment d’ARN (une “amorce” (primer) - 10 à 60 nucléotides de long) fournit cette extrémité 3’
Initiation - amorçage (“priming”) pour élongation - replication dna
primase synthétise l’amorce (“primer”) et l’attache au brin parental
l’ADN polymérase III peut ensuite ajouter des nucléotides d’ADN
Élongation - replication dna
de nouveaux brins d’ADN sont synthétisés en utilisant les brins parentaux comme modèle
l’ADN polymérase III (enzyme) se lie au brin parental et ajoute des nucléotides correspondants en utilisant l’ADN parental comme modèle
l’ADN polymérase III ajoutera des nucléotides dans la direction 5’ à 3’ (du nouveau brin) vers la fourche de réplication
un désoxyribonucléotide triphosphate (base azotée à 3 groupes phosphate) est ajouté au brin nouvellement synthétisé
lorsqu’une nouvelle base azotée est ajoutée à côté, deux groupes phosphate sont éliminés et il devient un monophosphate
les bases libres flottent dans le nucléoplasme sous forme de triphosphates désoxyribonucléiques
l’énergie nécessaire à la synthèse de l’ADN est fournie par l’hydrolyse de la liaison entre les 1er et 2e phosphates du désoxyribonucléoside
Élongation - processus bidirectionnel - replication dna
l’élongation se déroule dans les deux sens, vers l’extérieur à partir de l’origine de réplication
l’ADN polymérase III ne se réplique que dans le sens 5’ à 3’. Les deux brins d’ADN sont également antiparallèles l’un par rapport à l’autre
la jonction entre l’endroit où les brins sont encore joints s’appelle la fourche de réplication
Élongation - processus
bidirectionnel - brin directeur - replication dna
utilise le brin modèle de 3’ à 5’ comme guide
est construit en continu vers la fourche de réplication
Élongation - processus
bidirectionnel - brin discontinu - replication dna
utilise le brin modèle de 5’ à 3’ comme guide
est construit de façon discontinue en fragments courts
primase ajoute constamment de nouvelles amorces d’ARN le long du brin modèle
les fragments sont connus sous le nom de fragments d’Okazaki
Élongation - fragments Okazaki (sommaire) - replication dna
enlèvement des amorces d’ARN et assemblage des fragments d’Okazaki :
La réplication des extrémités de l’ADN
il y a une petite partie du brin d’ADN que l’ADN polymérase ne peut pas répliquer ou réparer
les extrémités du brin discontinu ne peut pas être répliquée
lorsque l’amorce d’ARN du brin discontinu est retirée, il n’y a pas de groupes 3’ OH- disponible sur le dernier nucléotide
en conséquence, l’ADN polymérase n’est pas capable d’ajouter plus de nucléotides à cette dernière partie du brin discontinu
considérant que l’ADN polymérase ne peut pas ajouter plus de nucléotides à l’extrémité du brin discontinu ou brin directeur, après chaque cycle de réplication, le nouveau brin d’ADN continue de se raccourcir
cela ne se produit que dans les cellules eucaryotes car il est linéaire
Les télomères
les télomères sont là pour protéger les gènes importants et les empêcher d’être dégradés lors de la réplication
étant donné que les extrémités du brin d’ADN se raccourcissent à chaque cycle de réplication, les télomères se raccourcissent également
Terminaison - replication dna
finalement, deux fourches de réplication fusionnent et forment un brin continu d’ADN nouvellement synthétisé
les deux nouvelles molécules d’ADN filles contiendront une copie nouvellement synthétisés de l’ADN et de l’ADN parental
