FC10: Replication (tutorat) Flashcards
Qu’est-ce que la réplication, et quel est son rôle avant la division cellulaire ?
La réplication est le mécanisme moléculaire précédant la division cellulaire, permettant la duplication du patrimoine génétique pour transmettre un exemplaire identique d’ADN matrice à chaque cellule fille.
Quel est le processus impliqué dans la réplication de l’ADN ?
La réplication fait intervenir une étape de polymérisation d’une molécule d’ADN. Elle est semi-conservatrice et bidirectionnelle, utilisant les deux brins parentaux comme matrices pour synthétiser les brins d’ADN fils néo-synthétisés.
Comment la double hélice d’ADN contribue-t-elle à sa propre réplication ?
La double hélice d’ADN sert de matrice à sa propre réplication, agissant comme un modèle pour la synthèse des brins d’ADN complémentaires.
Quel est l’impact de la fidélité du mécanisme de réplication sur la survie cellulaire ?
La fidélité du mécanisme de réplication et le mécanisme de réparation de l’ADN permettent la transmission d’un patrimoine génétique identique, crucial pour la survie cellulaire à court terme et la prévention des modifications de l’ADN.
Quel est le taux de mutation moyen lors du processus de réplication de l’ADN ?
En moyenne, un seul nucléotide incorrectement apparié est retrouvé toutes les 10^9 bases pendant chaque cycle de réplication. Ainsi, il n’y a en moyenne pas plus de 3 nucléotides risquant d’être modifiés sur l’intégralité du génome humain (3x10^9 bases) lors de la réplication.
Quel est le rôle de l’ADN parental dans la réplication chez les procaryotes ?
L’ADN parental sert de matrice pour la synthèse des brins fils. Une ouverture de la double hélice permet à chaque brin d’être lu, et cette double hélice d’ADN agit comme modèle pour sa propre réplication.
Quels éléments nucléiques sont nécessaires à la réplication chez les procaryotes et comment sont-ils utilisés ?
Les nucléotides sous forme triphosphate (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) fournissent l’énergie et sont incorporés sous forme monophosphate dans la chaîne nouvellement synthétisée. Les ions magnésium stabilisent les dNTP et sont nécessaires comme cations pour l’activité enzymatique.
Quel est le rôle des hélicases dans la réplication chez les procaryotes et comment fonctionnent-elles ?
Les hélicases, telles que l’ADN hélicase, utilisent l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP pour ouvrir la double hélice d’ADN en dénaturant les liaisons hydrogène entre les brins complémentaires.
Quel est le rôle des protéines SSB dans la réplication chez les procaryotes et comment agissent-elles ?
Les protéines SSB se lient aux brins simples pour éviter la réassociation des bases complémentaires. Elles gardent ainsi l’hélice ouverte, empêchant la formation de structures secondaires et favorisant la poursuite de la réplication.
Comment est comparée l’ADN et la réplication chez les procaryotes à une fermeture éclair ?
Une analogie est établie entre l’ADN et une fermeture éclair pour illustrer le processus de réplication. L’ouverture de la double hélice d’ADN est comparée à l’action d’ouverture d’une fermeture éclair pour décrire la réplication.
Quel est le rôle des topoisomérases dans la réplication de l’ADN ?
Les topoisomérases gèrent les tensions générées par l’ouverture de l’hélice d’ADN, permettant d’augmenter ou de diminuer les enlacements de l’ADN.
Quelles sont les caractéristiques distinctes des topoisomérases de type I par rapport à celles de type II ?
Les topoisomérases de type I coupent un seul brin de l’ADN, tandis que les topoisomérases de type II coupent les deux brins.
Quel est le rôle des gyrases bactériennes pendant la réplication ?
Les gyrases bactériennes éliminent les surenroulements positifs créés par l’hélicase, permettant ainsi des surenroulements négatifs pour maintenir l’accessibilité de l’ADN.
Pourquoi est-il important que l’ADN soit souvent sous forme de surenroulements négatifs ?
L’ADN sous forme de surenroulements négatifs permet une meilleure accessibilité à des enzymes comme celles de la réplication et de la transcription.
Quels sont les mécanismes généraux d’action des topoisomérases ?
Les topoisomérases agissent en coupant transitoirement l’ADN, modifiant l’enroulement et permettant la reformation de la liaison phosphodiester.
Quel est l’intérêt des topoisomérases dans la réplication ?
Les topoisomérases soulagent les tensions et maintiennent la cohérence de l’ADN pendant la réplication.
Comment les topoisomérases contribuent-elles à prévenir la compression excessive de l’ADN ?
Elles éliminent les tensions générées par la progression de l’hélicase, évitant ainsi une compression excessive de l’ADN.
Comment les médicaments exploitent-ils l’action des topoisomérases dans le domaine médical ?
Certains antibiotiques ciblent les topoisomérases pour bloquer la réplication et la division cellulaire bactérienne, limitant ainsi la prolifération bactérienne dans le traitement des infections.
Quels sont les mécanismes d’action généraux des topoisomérases pour maintenir l’intégrité de l’ADN pendant la réplication ?
Les topoisomérases coupent temporairement l’ADN, modifiant son enroulement et permettant la reformation de la liaison phosphodiester, évitant ainsi la compression excessive de l’ADN.
Quelle est la fonction spécifique des gyrases bactériennes lors de la réplication de l’ADN ?
Les gyrases bactériennes, des topoisomérases de type II, éliminent les surenroulements positifs induits par l’hélicase pour maintenir l’accessibilité de l’ADN aux enzymes de la réplication.
Pourquoi est-il crucial que l’ADN soit souvent en forme de surenroulements négatifs lors de la réplication et de la transcription ?
La forme de surenroulements négatifs facilite l’accessibilité de l’ADN aux enzymes impliquées dans la réplication et la transcription, favorisant ainsi l’activité enzymatique.
Quel est l’impact des topoisomérases sur la cohérence de l’ADN lors de la réplication ?
Les topoisomérases, en soulageant les tensions et en maintenant la cohérence de l’ADN, facilitent le processus de réplication sans compromettre la structure de l’ADN.
Comment les médicaments exploitent-ils l’action des topoisomérases pour traiter les infections ?
Certains antibiotiques ciblent spécifiquement les topoisomérases, inhibant ainsi la réplication et la division cellulaire bactérienne pour traiter des infections, comme les infections urinaires.
Quelles sont les deux principales activités enzymatiques des ADN polymérases dans la réplication de l’ADN ?
Les ADN polymérases présentent une activité de polymérisation (5’-3’) et une activité exonucléasique 3’-5’ ou 5’-3’, essentielles pour la synthèse et la correction de l’ADN.
Quelle est la fonction de l’amorce synthétisée par la primase et pourquoi est-elle nécessaire pour l’action des ADN polymérases ?
L’amorce synthétisée par la primase, sous forme d’ARN, fournit une extrémité 3’OH pour l’ADN polymérase, nécessaire pour démarrer la synthèse du brin d’ADN.
Décrivez le processus de polymérisation de l’ADN par les ADN polymérases.
L’ADN polymérase crée la première liaison phosphodiester entre l’amorce (3’-OH d’un ribo-nucléoside) et le premier nucléotide. L’hydrolyse du pyrophosphate libère l’énergie requise pour la polymérisation.
Quels sont les mécanismes de vérification de l’ADN polymérase pour assurer la haute fidélité de la réplication ?
Avant l’addition covalente du nucléotide, l’ADN polymérase vérifie la géométrie de la paire de bases. Après, elle vérifie si le nucléotide ajouté est correct ; sinon, elle utilise son activité exonucléasique pour corriger.
Quelles sont les différences entre l’activité nucléasique et exonucléasique de l’ADN polymérase ?
L’activité nucléasique clive une liaison phosphodiester entre deux nucléotides, tandis que l’exonucléasique clive les nucléotides à l’extrémité de la chaîne.
Quelles sont les ADN polymérases impliquées dans la réplication chez les procaryotes et quelles sont leurs principales caractéristiques ?
Les ADN polymérases I, II et III sont présentes chez les procaryotes. Seules l’ADN polymérase III, principale enzyme de réplication, et l’ADN polymérase I, impliquée dans la finition du brin et l’élimination des amorces d’ARN, sont actives dans le mécanisme de réplication.
Quelles sont les caractéristiques définissant l’ADN polymérase ?
La processivité, la fidélité (taux de mutations induites) et les activités exonucléasiques 3’-5’ ou 5’-3’ (pour l’ADN polymérase I) définissent les ADN polymérases.
Quelle est la fonction principale de l’amorce synthétisée par la primase pendant la réplication de l’ADN ?
L’amorce d’ARN synthétisée par la primase fournit le point de départ nécessaire à l’ADN polymérase en créant une extrémité 3’OH pour initier la synthèse du brin d’ADN.
Décrivez le processus de vérification effectué par l’ADN polymérase après l’addition covalente d’un nucléotide.
Après l’incorporation d’un nucléotide, l’ADN polymérase vérifie si le nucléotide ajouté est correct et correspond au complément de la base d’ADN. En cas de mésappariement, elle utilise son activité exonucléasique pour corriger l’erreur.
Quelles sont les activités clés de l’ADN polymérase III chez les procaryotes lors de la réplication de l’ADN ?
L’ADN polymérase III agit comme l’enzyme principale de la réplication, effectuant l’activité de polymérisation 5’-3’ ainsi que l’activité exonucléasique 3’-5’.
Quels sont les rôles spécifiques de l’ADN polymérase I chez les procaryotes pendant la réplication ?
Outre sa participation à la réplication, l’ADN polymérase I est impliquée dans la finition du brin d’ADN et l’élimination des amorces d’ARN, possédant des activités de polymérisation et d’exonucléase.
Quelles sont les caractéristiques déterminantes des ADN polymérases ?
Les caractéristiques clés des ADN polymérases incluent la processivité (la capacité à rester attachée à l’ADN lors de la réplication), la fidélité (taux de mutations induites), et les activités exonucléasiques, qui varient selon les types d’ADN polymérases.
Comment les ADN polymérases contribuent-elles à maintenir la fidélité de la réplication de l’ADN ?
Les ADN polymérases, par leur processus de vérification et de correction après l’incorporation des nucléotides, assurent une haute fidélité de la réplication en minimisant les erreurs de mésappariement.
Quelles sont les principales activités enzymatiques des ADN polymérases ?
Les ADN polymérases présentent une activité de polymérisation (5’-3’) pour la synthèse du brin d’ADN et une activité exonucléasique (3’-5’ ou 5’-3’) pour la correction des erreurs de mésappariement.
Quel est le rôle de l’ADN polymérase I dans la réplication ?
En plus de participer à la réplication, l’ADN polymérase I est impliquée dans la finition du brin d’ADN en éliminant les amorces d’ARN et en remplissant les lacunes laissées après leur élimination.
Comment les ADN polymérases assurent-elles une haute fidélité de la réplication ?
Les ADN polymérases vérifient et corrigent les erreurs de mésappariement pendant la réplication en utilisant leur activité exonucléasique pour éliminer les nucléotides incorrectement incorporés.
Quels sont les mécanismes de vérification de l’ADN polymérase pour assurer la précision de la réplication ?
L’ADN polymérase vérifie la géométrie de la paire de bases avant l’addition d’un nucléotide et effectue une vérification post-incorporation, corrigeant les mésappariements avec son activité exonucléasique.
Quels sont les rôles respectifs de l’ADN polymérase III et de l’ADN polymérase I chez les procaryotes ?
L’ADN polymérase III agit comme enzyme principale de réplication, tandis que l’ADN polymérase I participe à la réplication et intervient dans la finition du brin d’ADN en éliminant les amorces d’ARN.
Pourquoi l’ARN polymérase est-elle appelée “primase” ?
L’ARN polymérase est appelée primase car elle synthétise l’amorce d’ARN (4 à 12 nucléotides), nécessaire à l’action de l’ADN polymérase pendant la réplication.
Quel est le rôle principal de la primase dans la réplication de l’ADN ?
La primase synthétise l’amorce d’ARN, essentielle pour fournir une extrémité 3’OH afin d’initier la synthèse du brin d’ADN par l’ADN polymérase.
Quel type d’ARN polymérase est la primase et quelle est sa matrice ?
La primase est une ARN polymérase ADN-dépendante, utilisant une molécule d’ADN comme matrice pour synthétiser l’amorce d’ARN nécessaire à la réplication.
Comment la primase synthétise-t-elle l’amorce d’ARN par rapport à l’ADN parental ?
La primase synthétise de novo dans le sens 5’-3’, complémentaire et antiparallèle à l’ADN parental lors de la réplication.
Quels sont les éléments nécessaires à l’activité enzymatique de la primase ?
L’activité enzymatique de la primase nécessite des protéines auxiliaires ainsi que la présence d’ions magnésium.
Quelle est l’association physiologique de la primase chez les procaryotes ?
Chez les procaryotes, la primase est physiologiquement associée à l’hélicase pour former un complexe appelé primosome, ce qui facilite la réplication de l’ADN.
Quelle est la spécificité de l’origine de réplication (oriC) sur un chromosome bactérien ?
L’origine de réplication (oriC) sur un chromosome bactérien est une séquence de 245 paires de bases riche en séquences répétées avec une abondance d’adénine (A) et de thymine (T).
Quel est le rôle des protéines d’amorçage dans l’initiation de la réplication ?
Les protéines d’amorçage initient l’ouverture de la molécule d’ADN en se liant aux séquences répétées présentes sur l’oriC, formant ainsi l’œil de réplication.
Qu’est-ce que l’œil de réplication ?
L’œil de réplication est la zone où l’ouverture de la molécule d’ADN est initiée par la fixation des protéines d’amorçage, permettant la formation de deux fourches de réplication.
Quelle est la fonction des fourches de réplication ?
Les fourches de réplication se forment à partir de l’œil de réplication et progressent en sens opposés le long du brin d’ADN, réalisant une propagation bidirectionnelle pour la synthèse des nouveaux brins.
Quel rôle joue la gyrase dans le processus de réplication ?
La gyrase agit en collaboration avec l’hélicase et les protéines SSB pour prévenir les réappariements spontanés et éviter les structures en épingles à cheveux lors de l’ouverture de la molécule d’ADN.
Que permet le détachement des protéines SSB pendant la progression de l’ADN polymérase III ?
Le détachement des protéines SSB favorise la progression de l’ADN polymérase III en permettant l’accès du polymérase au brin matrice pour la synthèse des nouveaux brins.
Quelle est la conséquence de la progression des fourches de réplication ?
Les deux fourches de réplication progressent en sens opposés le long du brin d’ADN et finissent par se rencontrer, ce qui conduit à la séparation de la molécule synthétisée et du chromosome bactérien.
Quel est le processus qui survient après la rencontre des fourches de réplication ?
Lorsque les fourches de réplication se rencontrent, cela marque l’étape de la finition des brins, où la molécule synthétisée est séparée du chromosome bactérien.
Comment la gyrase, l’hélicase et les protéines SSB agissent-elles ensemble ?
La gyrase, l’hélicase et les protéines SSB agissent en synergie pour empêcher les réappariements spontanés et les structures secondaires, assurant ainsi la progression de l’ADN polymérase.
Quel est le rôle principal des protéines SSB pendant la réplication ?
Les protéines SSB se fixent sur le monobrin d’ADN et se détachent progressivement pour permettre à l’ADN polymérase de continuer sa progression.
Quelle est la taille approximative du chromosome bactérien et combien de protéines code-t-il ?
Le chromosome bactérien fait environ 4,6 millions de paires de bases et code pour environ 4 200 protéines.
Quelle est la différence majeure entre les deux brins d’ADN parentaux lors de la réplication ?
Lors de la réplication, un brin est continu (avancé) et l’autre est discontinu (retardé).
Quels sont les caractéristiques des fragments d’Okazaki ?
Les fragments d’Okazaki, d’une longueur de 1 000 à 2 000 nucléotides, sont des segments synthétisés de manière discontinue par l’ADN polymérase III sur le brin discontinu, à partir de plusieurs amorces d’ARN 5’-3’ synthétisées par la primase.
Quelle est la particularité de la synthèse sur le brin discontinu pendant la réplication ?
La synthèse sur le brin discontinu est rétrograde et discontinue, réalisée par l’ADN polymérase III en suivant le sens inverse de la fourche de réplication.
Quel est le rôle de l’anneau ou collier coulissant (clamp) pendant la réplication bactérienne ?
L’anneau ou collier coulissant régule l’association/dissociation de l’ADN polymérase III à l’ADN parental, favorisant sa processivité et son attachement sur le brin d’ADN.
Quelle est la vitesse de réplication chez les bactéries et combien de temps prend la réplication complète du chromosome bactérien ?
La vitesse de réplication chez les bactéries est de 500 à 1 000 nucléotides par seconde. Le chromosome bactérien, constitué d’environ 1 million de paires de bases, est répliqué en environ 30 à 40 minutes.
Quelle est la caractéristique de l’ADN polymérase III par rapport à la synthèse sur le brin discontinu ?
L’ADN polymérase III est faiblement processive, convenant à la synthèse discontinue sur le brin discontinu d’une longueur d’environ 1 000 à 2 000 nucléotides.
