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Ch9: Structure moléculaire de l'ADN et l'ARN Flashcards

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1
Q

La génétique moléculaire

A

L’étude de la structure et fonction de l’ADN au niveau moléculaire

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2
Q

IDENTIFICATION DE L’ADN COMME MATÉRIEL GÉNÉTIQUE - Le matériel génétique doit répondre aux critères suivants pour accomplir son rôle (4):

A
  1. Information
    Doit contenir de l’info génétique pour faire un org au complet
  2. Transmission
    Doit être transmis de parent à enfant (génération à génération)
  3. Replication
    Il faut que le matériel se fait dupliquer avant qu’il est transmis
  4. Variation
    Il faut que le matériel a la capacité de changer pour expliquer les variations phénotypiques entre espèces
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3
Q

Frederick Griffith et ces travaux avec Streptococcus pneumoniae

A

-La bactérie: S. pneumoniae autrefois nommé Diplococcus pneumoniae
-1928
-2 souches
–>S  Smooth (lisse)
Est capable de sécrété une capsule de polysaccharides qui protège la bactérie contre le système immunitaire des animaux

–>R  Rough (rugueuses)
Pas capable de sécrété le capsule

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4
Q

Frederick Griffith et ces travaux avec Streptococcus pneumoniae - expérience

A

1-Souris et injecté avec souche S  virulente (capsule protectrice)  mort de la souris et le sang collecté contient des bactéries S vivants

2-Même avec souche R  non virulente (pas de capsule)  souris vivant, sang ne contient pas de bactéries

3- Souris et souche S morte  non virulente (morte, couche protectrice)  souris reste vivant sang ne contient pas de bactéries

4- Souris injecté avec S morte + R vivant  non virulente (théorique) (CP + groupe sans CP)  souris mort, sang contient souche S vivant
fig 9.1

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5
Q

Conclusion de Griffiths

A
  • qq chose du type IIIS transforme le type IIR en type IIIS
  • ->Il appelle ce processus la transformation
  • La substance responsable pour la transformation est appelée le Principe de transformation
  • ->Griffith ne savait pas ce qu’elle était

-La nature physique du principe de transformation fut établie dans les années subséquentes via plusieurs approches expérimentales et techniques biochimiques.

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6
Q

Les expériences d’Avery, MacLeod et McCarty

A
  • Avery, MacLeod and McCarty réalisent que
  • ->Le principe de transformation est le matériel génétique
  • ->Le travail de Griffith peut-être utilisé pour déterminer sa nature physique
  • Leurs expériences - années 1940
  • ->Composantes principales des cellules sont déjà identifiées (AND, ARN, protéines, hydrates de carbone)
  • ->Ils préparent des extraits cellulaires du type S contenant chacune des macromolécules
  • ->Seulement l’extrait contenant l’ADN pure peut convertir type R en type S
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7
Q

Les expériences d’Avery, MacLeod et McCarty - l’expérience

A

Avery et al. entreprirent l’expérience suivante
–>Pour vérifier que l’ADN et non un contaminant (ARN ou protéine), est le matériel génétique
fig 9.2

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8
Q

Hershey et Chase: Expériences avec le bactériophage T2

A

-1952, Alfred Hershey et Marsha Chase confirment que le matériel génétique est l’ADN
-Bactériophage T2
–>2 macromolécules seulement
—>ADN et protéines
fig 9.3

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9
Q

Cycle de vie du bactériophage T2

A

fig 9.4

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10
Q

L’expérience Hershey et Chase

A
  • Utilisent des radio-isotopes pour différencier l’ADN des protéines
  • ->32P marque ADN
  • ->35S marque protéines

-Des phages radioactifs infectent des cellules E.coli non radioactives

  • Après l’infection, les phages résiduels sont éliminés de la surface cellulaire
  • ->Les phages vides (pahge ghosts) et cellules E. coli sont séparés

-La radioactivité est mesurée par compteur à scintillation
(faire croitre bactérie dans milieu avec radioactivité)

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11
Q

L’hypothèse de Hershey et Chase

A

-Seul le matériel génétique du phage est injecté dans la bactérie
–>Le marquage radioactif dira si c’est l’ADN ou les protéines
fig 9.5

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12
Q

Résultats de Hershey et Chase

A

fig 9.6
Ceci suggère que c’est l’ADN qui est injecté dans le cytoplasme cellulaire durant l’infection. Ces reésultats sont attendus si l’ADN est le mat génétique

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13
Q

Structure des acides nucléiques

A

-ADN et ARN sont des macromolécules avec plusieurs niveaux de complexité

  1. Nucléotides
    - Forme unités répetitives
  2. Brin monocaténaire
  3. Hélice double, ADN bicaténaire
  4. Le chromosome

fig 9.6

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14
Q

Nucléotides

A

-L’unité de base répétitive de l’ADN et l’ARN

  • 3 composants
  • sucre
  • phosphate
  • base azoté
  • Les nucléotides sont liés ensemble par des liaisons covalentes : Liaisons phosphodiesters
  • ->Un phosphate lie le carbone 5’ d’un nucléotide au carbone 3’ de l’Autre nucléotide
  • Donc le brin a une directionnalité
  • ->5’ à 3’

-Dans un brin les molécules de sucres sont orientés dans la même direction

-Les phosphates et les sucres forment la charpente du brin d’acide nucléique
–>Les bases projettent à partir de cette charpente
fig 9.7

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15
Q

Découverte de la double hélice

A

-En 1953, James Watson et Francis Crick découvrent la structure (double hélice) de l’ADN

  • Les données scientifiques étaient fournis par d’autres chercheurs qui se sont interessés avant eux à la structure.
  • ->Linus Pauling
  • ->Rosalind Franklin et Maurice Wilkins
  • ->Erwin Chargaff
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16
Q

Linus Pauling

A
  • 1950, IL PROPOSE QUE DES RÉGIONS DE PROTS peuvent former des struct secondaires
    Hélice alpha

-Il utiliser des modèles pour élaborer sa struct
fig 9.8

17
Q

Rosalind Franklin

A
  • A travaillé dans le même labo que maurice Wilkins
  • A utilisé la diffraction des rayons-X pour étudier des fibres d’ADN
  • Le modèle de diffraction est interpreté en utilisant une theorie mathematique
  • ->Ceci peut définitivement donner une information concernant la structure de la molécule
  • Les patrons de diffractions de l’ADN qu’elle a obtenue suggèrent que l’ADN est
  • ->Sous forme d’hélice
  • ->A plus d’un brin
  • ->10 paires de bases par tour

fig 9.9

18
Q

Erwin Chargaff

A

-Pionnier de plusieurs techniques biochimiques pour l’isolation, la purification et la mesure des acides nucléiques des cellules

  • On savait que l’ADN avait les bases suivantes:
  • ->A, G, C et T

-Il a analysé la composition des bases de l’ADN isolé à partir de différentes espèces pensant que cela donnerait une indication précise sur la structure de cette dernière.

19
Q

Expérience de Chargaff

A

1-Culture de cellules
2-Centrifugation pour faire séparer les cellules de la liquide
3-Lyse cellulaire
4-Ultracentrifugation pour séparer l’ADN
5-Isole le chromosome des autres matériels
6-Débarasser des protéines avec protéases
7-Casse l’AND avec de l’acide
8-Séparation des bases avec chromatographie
9-Identifier combien de chaque avec spectroscopie
fig 9.10

20
Q

Résultats de chargaff

A

-Figure 9.13- représente seulement un petit échantillon des résultats obtenus par Chargaff.

  • L’observation la plus importante
  • ->% d’Adénine = % de thymine
  • ->% de Cytosine = % de Guanine

-Ceci devint la règle de Chargaff
–>C’était l’info indispensable pour l’élaboration de la structure de l’AND de Watson et Crick
fig 9.11

21
Q

Watson et Crick

A
  • Les observations et résultats des autres chercheurs furent utilisés par W. & C.
  • ->Ils ont construit des modèles qui incorporent ces observations
  • La question clé posée, était: comment les deux (ou plus) brins interagissent?
  • Ils se mirent à construire ensuite différents modèles.
22
Q

L’hélice double de l’ADN

A
  • 2 brins enroulés autour d’un axe commun
  • 10 paires de bases/tour
  • antiparallèles
  • hélice tourne dans le sens des aiguilles d’un montre

Watson et Crick

  • Réalisent que les liaisons H doivent être entre A et T et entre C et G
  • ->Ils contruisent un modèle de ceci
    • –>Ce modèle incorpore endin tous ce qui est connu au sujet de la structure de l’AND (fig 9.15)
  • Watson, Crick et Maurice Wilkins reçoivent le prix Nobel en 1962
  • ->Rosalind Franklin est décédée en 1958
23
Q

Caractéristiques générales de l’hélice double de l’ADN

A

-Structure bicaténaire est renforcée par:
1. Liaisons hydrogène entre les bases complémentaires
–> A-T = 2
–> C-G = 3 (c-g est plus stable)
2. Empilement des bases
les bases sont orientés pour que les régions aplaties soient en face l’une de l’autre- fig 9.12

  • 2 sillons asymétriques à l’extérieur de l’ADN
    1) Sillon majeur
    2) Sillon mineur
  • ->Certaines protéines peuvent se lier à l’ADN sur ces sillons.
    • –>Elles peuvent interagir avec des séquences spécifiques d’ADN
24
Q

Les formes alternatives de l’ADN

A

-La forme prédominante dans les cellules vivantes est la forme ADN-B
–>Mais sous certaines conditions in vitro les formes ADN-A et ADN-Z se forment
fig 9.13

25
Q

ADN-A

A
  • Pas de droite (right handed)
  • 11 pb par tour
  • Sous conditions de faible humidité
  • Peu d’évidence pour démontrer une importance biologique
26
Q

ADN-Z

A

-Pas de gauche
-12 pb par tour
-Formation favorisée par:
–>Séquences riches en CG à des concentrations fortes de sels
–>La méthylation des Cytosine à de faibles concentrations de sels
-Un rôle possible dans la transcription et la recombinaison chez les levures
-Reconnu par prot cellulaires
fig 9.14

27
Q

ADN peut former une triple hélice

A
  • En 1957, Alexander Rich et al découvrent l’ADN triplex
  • ->Il a été formé in vitro utilisant des morceaux d’ADN synt
  • Dans les années 1980 on découvre que l’ADN db peut se lier à un brin d’ADN synthétique pour former un triplex
  • ->Le brin synt se lie au sillon majeur de l’ADN db naturellement formé
  • La formation de l’AND triple est séquence spécifique
  • Les règles d’appariement sont

-Les séq triples de l’ADN ont été impliquées dans dif processus cellulaires
–>Recombinaison inactivation de gènes spécifiques
–>Il y a des protéines qui reconaissent l’AND triple
fig 9.15

28
Q

l’ARN

A
  • Structure primaire similaire à l’ADN
  • Quelques centaines de nucléotides à plusieurs milliers de long

-Lors de la synthèse, seulement un brin d’ADN est utilisé comme matrice
fig 9.16

  • Généralement monocaténaires mais des régions bicaténaires importantes peuvent être formées
  • ->Cette structure secondaire est due à la complimentation des bases
  • –> A à U
  • –> G à C
  • ->Ceci produit des régions à hélice double
29
Q

Les hélices à ARN

A

-Un pas de droite
-Forme A avec 11 ou 12 pb par tour
Figure 9.17

bio moléculaire (9 decks)

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