BM4 - Replication de l'ADN I Flashcards
L’ADN est elle conservative, semi-conservative ou dispersive? Quelle expérience a prouvée ceci?
Elle est semiconservative (chaque molécule fille conserve 1/2 molécule mère) - l’expérience de Meselson et Stahl (1958) a prouvée ceci.
Vrai ou Faux : Chez les bactéries, il y a une seule origine de réplication. La réplication est unidirectionelle.
Faux : La réplication est bi-directionelle.
Expliquez l’origine de réplication chez les eucaryotes.
A) Il y a des centaines de milliers d’origine de réplication qui sont rassemblées par “usine”
B) Formation des “bulles” de réplication le long d’un chromosome
Quel(s) facteur(s) détermine(nt) quelles origines de réplication est active et lesquelles sont dormantes?
- L’état de compaction de la chromatine
- La distance des autres origines de réplication en action
- Le stade de développement de l’embryon
Pourquoi les origines de réplication sont-elles faciles à ouvrir?
Parce qu’elles sont riches en liens A-T, qui sont plus faibles que les liens G-C.
Vrai ou Faux : Contrairement à l’ARN polymérase, l’ADN polymérase ne peut ajouter seule des nucléotides - elle a besoin d’un amorce.
Vrai.
Décrivez les étapes de la réaction de l’addition d’un nucléotide (dNTP) à la chaine en voie de synthèse de longueur n.
1) Rupture de la liaison pyrophosphate α-β (dNTP + (dNMP)n -> (dNMP)n+1 + P~P, ∆G = + 0,48 kcal.mol-1)
2) Hydrolyse du phosphate (donc rupture de la liaison pyrophosphate γ-β) par une enzyme, la pyrophosphatase (P~P -> 2Pi, ∆G = - 7,2 kcal.mol-1)
La réaction complète est donc : dNTP + (dNMP)n -> (dNMP)n+1 + 2Pi, ∆G = - 6,72 kcal.mol-1.
Vrai ou Faux : La réaction de la synthèse de l’ADN est réversible.
Faux: Elle est hautement favorisée, elle est donc irréversible.
Vrai ou Faux : Contrairement à la grande majorité des enzymes, l’ADN polymérase peut catalyser quatre différents types de réactions avec le même site actif.
Vrai : Elle peut catalyser l’ajout d’une adénine, d’une guanine, d’une cytosine ou d’une thymine.
L’ADN polymérase ne peut pas reconnaître les différents nucléotides (adénine, guanine, cytosine ou thymine). Comment peut-elle donc catalyser l’ajout du bon nucléotide à la bonne place?
L’ADN polymérase se base sur la complémentarité de la liaison Watson-Crick : l’encombrement des liaison non complémentaires et surtout l’angle qu’elles forment empêchent l’attaque nucléophile du 3’-OH libre sur le phosphate alpha du nucléotide rentrant.
Qu’est-ce que le principe de la sélectivité cinétique d’une enzyme? (Utilisez le cas de l’ADN polymérase)
Dans le cas de l’ADN polymérase, l’enzyme va favoriser l’une des 4 réactions possibles selon la meilleure proximité spatiale qu’elle offre au site catalytique, donc celle qui respecte la largueur de la double hélice. L’incorporation du mauvais nucléotide est donc 1000x plus lent.
Vrai ou Faux : La liasion phosphodiester (covalente) s’effectue avant la liaison Watson-Crick dans une molécule d’ADN.
Faux : L’inverse est vrai.
Les rNTPs (ARN) sont 10x plus nombreux que les dNTPs (ADN). Pourtant, ils sont incorporés 1000x moins souvent par l’ADN polymérase. Pourquoi?
L’ADN polymérase peut distinguer entre les rNTPs et les dNTPs par un méchanisme d’exclusion stérique à son site actif :
- La cavité de liaison aux nucléotides est trop petite pour abriter les 2 groupements d’hydroxyles (-OH) des ribonucléotides (ARN)
- Cette cavité est délimitée par deux acides aminés qui font des contacts électrostatiques Van der Vaals avec l’anneau du sucre
- Si ces 2 acides aminés (glutamates) sont changés, plus aucune distinction possible entre rNTPs et dNTPs.
Que son les trois domaines principaux de la structure matrice-amorce? Que sont ses 2 fonctions, et où se trouvent les sites pour ces fonctions?
La structure matrice-amorce à une forme de main. Les 3 domaines principaux sont donc logiquement la paume, qui est constitué d’un feuillet ß, le pouce et les doigts. Ses deux fonctions sont la polymérase et l’exonucléase, et les deux se trouvent sur deux sites différents sur la paume.
Décrivez l’action polymérase de la structure matrice-amorce.
- Grâce à l’action d’une base négative qui réduit l’affinité de l’hydrogène positive pour son oxygène négatif du 3’-OH du dernier nucléotide incorporé, des ions métalliques (Mg2+ ou Zn2+) aident à incorporer le nucléotide tri-phosphate entrant (dNTP). La réaction et de Base(-) + 3’-OH + Mg2+ -> 3’-O(-).
- L’hydroxyle déprotonée 3’-O(-) attaque alors le phosphate α.
- Les ions Mg2+ coordonent les charges négatives des deux autres phosphates β et γ pour 1) s’assurer que le 3’-O(-) attaque bien le phosphate α du dNTP et 2) stabiliser le pyrophosphate.
