Chapitre 1 - Structure et composition de l'ADN/cours1-2-3 Flashcards
Nomme deux macromolécules essentielles au fonctionnement de la cellule
Acides nucléiques et protéines
Darwin amène l’idée de la sélection naturelle et de l’adaptation des espèces à l’environnement selon quoi?
Selon les traits favorables
Auteur de l’Origine des espèces (1859)
Darwin
ses recherches permettent,
entre autres, à invalider la
théorie populaire de l’époque
que les cellules et la vie
provenaient de la génération
spontanée.
Louis Pasteur
Publie des bases théoriques de l’hérédité en 1865
Gregor Mendel
Explique l’expérience d’Oswald Avery qui continue les recherches de Griffintown sur la transformation bactérienne en déterminant la source de la «substance transformante»
On tue des bactéries s, on extrait ce qui a a l’intérieur (les 3 macromolécules qu’on pense qui changent lidentite de la cellule : proteine, ARN et ADN), après, on mélange ces extraits avec des bactéries de type r.
Apres incubation, on regarde ce qui a poussé par la suite
S’il y a uniquement des bactéries de type r, il n’y a pas de changement d’identité
S’il y a des bactéries de type s, ça veut dire qu’il y a eu quelque chose qui s’est passe pour que les bactéries r se transforment en bactéries s, alors il y a une SUBSTANCE TRANSFORMANTE
Si au bout de la ligne, on trouve des bactéries s, alors qu’il y en avait pas au début et qu’on sait qu’il n’y a PAS de génération spontanée, il y a substance transformante.
Le 1e, il n’y a pas d’extrait de s, on récupère des r
Le 2e = contrôle positif : on a mis l’extrait complet de bactérie s (ARN, ADN et protéine) qu’on mélange a r, on récupère des s (car a l’intérieur, on sait qu’il y en a un des 3 qui est la substance transformante)
Les 3 derniers = l’expérience
3e, on rajoute une enzyme qui détruit les protéines, on mélange avec les bactéries r, on voit qu’on a encore des bactéries s qui se sont développés, malgré le fait qu’on a détruit les protéines dans l’extrait de s, les bactéries se sont quand meme transformées, alors on peut conclure que ce n’est pas la protéine qui change l’identité. Sans proteine, la bactérie change pareil.
4 on détruit l’ARN, avec une enzyme qui hydrolyse l’ARN, on obtient encore une transformation de r en s, ça nous dit encore que l’ARN est pas important pour le changement d’identité
5 si on détruit l’ADN avec l’ADNase, on obtient que des r, donc PAS DE S (PAS DE CHANGEMENT) alors, ça nous dit que l’ADN c’est la molécule qui permet d’établir l’identité de la bactérie
La 5e expérience nous permet de dire que c’est l’ADN qui importe.
L’extrait actif = bactéries s mortes
Au début des années 50, Rosalind Franklin fait une belle découverte, laquelle
Cristallographie en rayon X
Analysent l’image de cristallographie a rayon X et déterminent la structure de l’ADN en 1953
Watson et Crick
V ou f, en solution, la distance pour 1 tour complet de l’hélix et la distance entre les bases azotées de l’ADN peut varier
Vrai. On peut déterminer par la cristallographie que c’est 10 bases par tour car p = 34A et h = 3,4 alors 34/3,4, mais avec les variations en solution comme dans la cellule, ca peut etre 9 ou 11
p : distance pour un tour complet d’hélix
h : distance entre les bases
Quel est le dogme central en bio mol
L’ADN se réplique, se transcrit et que l’ARN se traduit en proteines.
En 1958, Maselson et Stalh prouvent que la réplication de l’ADN est quel type de processus
Semi-conservateur (le parent se divise en deux et on fabrique des molécules nouvellement synthétisées a partir de chacun des brins)
Vers quelles années commençons nous a séquencer les genomes
1990-2010-2020
Définis dNTP
désoxyribonucléotides triphosphate.
Monomère.
Terme : une chaîne de
désoxyribonucléotides maintenue par des liaisons phosphodiesters. L’orientation des nucléotides dans la chaîne crée la polarité du brin.
ADN monocatenaire (simple brin)
Terme : structure tertiaire créée par
l’angle des liaisons chimiques entre les nucléotides. Cette forme minimise l’exposition des bases au milieu aqueux.
Double hélice
Terme : association de
deux brins complémentaires via des liaisons hydrogènes entres les bases azotés.
ADN bicatenaire (double brin)
Type de forces qui contribuent a la stabilité globale de la double hélice
Forces d’empilement
La dénaturation de l’ADN le rend mono ou bi catenaire
Monocatenaire
Composition du dNTP (2)
Squelette sucre-phosphate, base azotée
Types de liens qui forment le squelette de l’ADN
Liens covalents
Type de lien entre chaque dNTP
Lien phosphodiester (covalent)
Type de lien entre chaque base azotée
Lien H
3 choses qui contribuent a la stabilité de l’ADN
Bicatenaire, liaisons H, forces d’empilement
3 composantes du nucleotide
Groupement phosphate, monosaccharide (pentose), base azotée
2 composantes du nucleoside
Base azotée, monosaccharide (pentose)
Qu’est ce qu’il manque sur le carbone 2’ du sucre dans l’ADN et qui lui donne son nom
0
Que retrouve-t-on sur le carbone 1’ de notre monosaccharide (pentose)
Base azotée
Que retrouve-t-on sur le carbone 5’ de notre monosaccharide (pentose)
Groupement phosphate
Le monosaccharide et la base azotée sont relies entre eux au niveau de quel carbone du sucre
1.
Quel lien est le plus facile a briser : H ou phosphodiester
H
Que possede le carbone 3’ du monosaccharide (pentose)
OH
Dans l’ADN, qu’est-ce qui empêche les deux brins 5’ 5’ de d’hybrider
L’orientation des liens H
Les propriétés d’un atome et sa capacité de former des liaisons dépendent de quelle couche electronique
Dernière : électrons de valence
Terme : partage d’une ou plusieurs paires d’électrons de valence par 2 atomes
Liaison covalente
Terme : les électrons se repartissent également (liaison)
Liaison covalente non polaire
Terme : Les électrons mis en commun sont plus fortement attirés autour d’un des 2 atomes. La molécule présente ainsi d’un côté une charge partiellement négative, celui où se situent plus souvent les électrons et de l’autre côté une charge partiellement positive. (Liaison)
Liaison covalente polaire
Terme : Représente la tendance ultime de l’attraction d’un électron décrite dans la liaison covalente polaire. L’atome le plus électronégatif attire si fortement les électrons de l’autre atome qu’il en capture un ou plusieurs. (Liaison)
Liaison ionique
Terme : Liaison 20 fois plus faible que la liaison covalente. Elle survient lorsqu’un atome H déjà lié par une liaison covalente à un atome plus électronégatif se voit attirer par un autre atome électronégatif (O, N).
Hydrogène
Sur l’échelle d’énergie libre, ou places-tu les liaisons covalentes polaires vs les liaisons ioniques, hydrogènes et les forces d’attraction VderW
Covalentes polaires (deltaG environ - 80kcal/mol)
Liaisons ioniques (deltaG = -3kcal/mol)
Hydrogène (deltaG = -1 à-5 kcal/mol)
Forces d’attraction Van der Waals (deltaG = -0,1 kcal/mol)
Liaison qui relie les nucléotides d’un même brin via des liaisons covalentes entre le groupement phosphate (PO 4
) d’un nucléotide et les carbones des 2 sucres
voisins (C5’ et C3’).
Liaison phosphodiester
Si on parle d’un seul lien carbone- groupement phosphate, quel est le nom du lien
Lien phosphoester
Nom du lien qui permet de lier le sucre a la base azotée - c’est une liaison covalente au niveau du carbone 1’ du sucre
Lien osidique (glycosidique)
Quel lien, entre le lien glycosidique et le lien phosphodiester relie deux nucleotides
Lien phosphodiester (liaisons covalentes entre le groupement phosphate d’un nucleotide et les carbones des 2 sucres voisins (C5’ et C3’)
Liaison qui relie les nucleotides des brins complémentaires via les bases azotées
Liaisons H
Nombre de liens H entre l’adenine et la thymine
2
Nombre de liens H entre la cytosine et la guanine
3
Si on voit autre chose que ATCG dans l’ADN, qu’est-ce que ça peut indiquer ?
Mutations
Nomme les deux bases azotées qui sont des purines
Adénine et guanine
Nomme les bases azotées qui sont des pyrimidine
Cytosine et thymine
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dATP
Desoxyadenosine 5’ triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dGTP
Desoxyguanosine 5’triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dCTP
Desoxycytidine 5’ triphosphate
Nomme le nucleotide en fonction de son abréviation : dTTP
Desoxythymidine 5’ triphosphate
Différence entre purine et pyrimidine ?
Purine a 2 cycles (un de 6 et un de 5) et pyrimidine en a 1 (de 6)
Nomme les deux règles de Chargaff
1 ) La composition de l’ADN double brin comporte une égalité entre les résidus adenine (A) et les résidus thymine (T), ainsi qu’entre les résidus guanine (G) et les résidus cytosine (C)
2 ) le rapport de purines sur pyrimidines est toujours approximativement égal a 1 dans chacun des brins (un seul)
Purines : AG pyrimidines : CT
monomères de l’ADN
nucléotides
qu’est-ce que la polymerisation de l’ADN
processus par lequel les dNTP s’assemblent pour former la chaine d’ADN
qu’est-ce qui fournit l’énergie nécessaire à la polymérisation
libération d’un pyrophosphate lors de l’hydrolyse des groupements phosphate
le premier lien brisé lors de l’hydrolyse des groupements phosphates du dNTP est lequel
celui situé entre phosphate alpha et beta
combien de groupements phosphates contient le dNTP après son l’hydrolyse
1 seul (adénosine monophosphate : AMP)
qu’est-ce qui explique l’aspect acide de l’acide désoxyribonucléique
la présence d’une charge négative à pH neutre sur le groupement phosphate - confère une charge globale négative à l’ADN une fois la molécule polymérisée
quelles sont les 3 autres fonctions des nucléotides autre que dans l’ADN
- source d’énergie chimique via les groupements phosphate facilement hydrolysable (ATP et GTP)
- association avec différents groupements chimiques pour former des coenzymes (coA)
- molécules de signalisation intracll ou second messager (AMP cyclique)
3 caractéristiques physiques de l’ADN
complémentarité des brins
chaines antiparalleles
hélicoidale
les deux brins de l’ADN sont associés ensemble via quoi
la complémentarité des bases azotées
quelles sont les deux conditions qui permettent les liaisons hydrogènes entre les bases
- groupe compatible (A ne peut lier que T avec 2 liens H et C ne peut lier que G avec 3 liens H)
- les liens H ne se forment que si l’orientation des nucléotides est antiparallèle
dans l’ADN, quelles sont les régions les plus faciles à briser ? celles avec AT ou CG
AT étant donné qu’il n’y a que 2 liens H
les liens H ne se forment que si l’orientation des nucléotides est comment ?
antiparallele (oblige la polarité inversée des deux brins d’ADN)
quelles sont les deux façons d’avoir accès aux bases azotées
- ouvrir l’ADN : dénaturation - détacher les liens H entre les bases
- sans ouvrir l’ADN au niveau des sillons (majeures ou mineurs)
dans l’ADN, l’information loge dans le nombre et l’ordre précis de quoi ?
des bases azotées
de quel côté tourne l’hélice de l’ADN
vers la droite
la protéine a plus accès aux bases de l’ADN par quel sillon
majeur
les sillons majeurs et mineurs sont formés suite à l’angle entre quoi
2 liens glycosidiques d’un couple de nucléotides
angles sillons majeurs et mineurs
majeur : 240
mineur : 120
combien y’a-t-il de pb par tour
environ 10
explique la raison pour laquelle la protéine a plus d’informations au niveau du sillon majeur qu’au niveau du sillon mineur
il y a 3 groupes du côté du sillon mineur et 4 du côté du sillon majeur, le sillon majeur permet donc de distinguer entre les paires et leur ordre alors que le sillon mineur ne permet que de faire la différence entre AT (AHA) et CG (ADA)
forme classique de l’ADN que l’on retrouve en solution aqueuse
forme B (conditions physiologiques)
quelle est la caractéristique commune entre les trois formes d’ADN (A, B et Z)
la charpente désoxyribose + P est toujours vers l’extérieur et les bases azotées sont toujours vers l’intérieur
forme d’ADN : hélice à droite, plus compacte, torsion des bases provoque une migration plus loin de l’axe central
forme A
forme d’ADN : hélice à gauche, plus allongée, charpente sucre + P forme un zigag
forme Z
dans la forme B de l’ADN, cmb y’a-t-il de degrés entre chaque marche de nucléotide
36 degrés
quelle forme d’ADN on ne retrouve PAS in vivo
forme Z
v ou f, il n’est pas possible pour un brin d’avoir des parties ADN-A et ADN-B
faux
comment appelle-t-on le fait que les brins de l’ADN se réassocient
hybridation
terme : perte de la structure quaternaire, tertiaire ou secondaire présente dans la forme ‘‘native’’ de la molécule
dénaturation
quels sont les deux moyens de dénaturer l’ADN
fournissant de la température ou en modifiant le pH vers une solution plus alcaline
v ou f, la température de dénaturation est la même pour toutes les molécules d’ADN
faux, avoir plus de CG, fait en sorte que t’as plus de liens H et aussi, plus la molécule est longue, plus j’ai de liens H
propriété de l’ADN qu’on peut utiliser pour détecter la présence d’une séquence spécifique dans un échantillon
dénaturation et hybridation dans certaines conditions
la spécificité de l’hybride est régie par quoi
la température d’hybridation
explique le lien entre la température d’hybridation et la spécificité de la sonde en utilisant Tm et le %d’ADNsb
lorsqu’on arrive à Tm, on a 50% des molécules d’ADN qui sont simple brin, faisant en sorte qu’on peut, aller lier une sonde (séquence d’ADN ou d’ARN complémentaire) à une séquence d’intérêt. Alors, après la dénaturation, si l’hybride et le brin complémentaire sont refroidis à la bonne température, on peut avoir une bonne spécificité