Les acides nucléiques Flashcards
Qu’est-ce que le génome ?
Le génome est l’ensemble de l’information moléculaire qui code les instructions nécessaires
à la ‘fabrication’ d’un organisme
Nommes les 2 dépositaires de l’information génétique
Dépositaire de l’information génétique :
- ADN (acide désoxyribonucléique)
- ARN (acide ribonucléique)
De quoi est composé le nucléotide ?
sucres à 5 carbones
–> ribose (ribonucléotide)
–> désoxyribose (désoxyribonucléotide)
Base azotée :
Pyrimidines :
Uracile, Thymidine et Cytosine
Purines : Adénine et Guanine
Je donne la base, écris le nucléoside et le nucléotide : Adénine
Nucléoside : Adénosine
Nucléotide : Adénosine monophosphate
(AMP) –> c’est purine
Je donne la base, écris le nucléoside et le nucléotide : Guanine
Nucléoside : Guanosine
Nucléotide : Guanosine monophosphate
(GMP) –> c’est purine
Je donne la base, écris le nucléoside et le nucléotide : Cytosine
Nucléoside : Cytidine
Nucléotide : Cytidine monophosphate
(CMP) –> c’est pyrimidine
Je donne la base, écris le nucléoside et le nucléotide : uracile
Nucléoside : uridine
Nucléotide : uridine monophosphate (UMP)
Je donne la base, écris le nucléoside et le nucléotide : Thymine
Nucléoside : Désoxythymidine
Nucléotide : Désoxythimidine monophosphate (dTMP)
Dans la structure de l’ADN, qu’est-ce qui est à l’intérieur et qu’est-ce qui est à l’extérieur ?
À l’extérieur : Colonne sucre phosphate
À l’intérieur : paires de bases
C’est quoi un acide nucléique et donne un exemple
acide nucléique c’est polymère de nucléotide
Ex. adn
C’est quoi la règele de Chargaff ?
- Les quantités d’adénosine et de thymine et celles de guanine et de cytosine sont identiques
- La composition en base de l’ADN est caractéristique d’un organisme et non des tissus de
cet organisme. Elle est indépendante de l’âge, du sexe, de l’état nutritionnel et des facteurs
environnementaux
Qu’est-ce que trouve waston et Crick ?
La composition en base de l’ADN est caractéristique d’un organisme et non des tissus de
cet organisme. Elle est indépendante de l’âge, du sexe, de l’état nutritionnel et des facteurs
environnementaux
Qu’est que l’observation des résultats de la diffraction de rayons X à travers des cristaux d’ADN purifié, ont permis de conclure ?
- L’existence de 2 chaînes dans la molécules d’ADN
- Leur association en forme d’hélice
- Une association antiparallèle des 2 chaines
C’est quoi le sens de la polymérisation des nucléotide ?
C’est de 5’ vers 3’, car on peut seulement ajouter à OH, on ne peut pas ajouter à un phosphate
Dans une __________, les deux brins sont _________ et _____________ : ils sont dits ________________
Dans une double hélice, les deux brins d’ADN sont complémentaires et de sens opposés, ils sot dits antiparallèles.
Donne des caractéristiques spécifiques à l’ADN B
- Forme la plus courante de la double hélice dans
les conditions physiologique– Hélice décrite par Crick et Watson - Hélice vers la droite. La torsion est engendrée
par le noyau hydrophobe que sont les bases (les
bases sont empilées les unes sur les autres) - Paires de bases perpendiculaires à l’axe de l’hélice passant au centre de l’appariement de ces
dernières
Enroulement de ADN B
droit
Diamètre de ADN B
2, 4nm
nucléotides/tour pour ADN B
10pb / tour
pas de l’hélice pour ADN B
3,4 nm
Rotation de l’hélice /pb pour l’ADN B
36 degré
L’ADN Z est plus _____ et plus __________ que l’ADN B et A
plus serrée, plus tendue
C’est une forme plus contrainte
où s’observe l’ADN Z ?
S’observe préférentiellement dans les régions riches
en paires guanine–cytosine lors de la transcription de
l’ADN en ARN
Elle pourrait jouer un rôle dans la transcription des
gènes
Pour l’ADN Z :
- enroulement de l’hélice (gauche ou droite)
- axe
-diamètre
- nucléotides/tour
- pas de l’hélice
- rotation de l’hélice/pb
enroulement : Double hélice gauche
- l’axe s’écarte
significativement des paires de bases.
- Hélice est plus étroite, avec un diamètre d’environ 1,8
nm
- un pas d’environ 4,5 nm
- 12 paires de bases
par tour d’hélice.
où s’observe l’ADN A ?
S’observe dans les échantillons d’ADN plus faiblement
hydraté, à force ionique plus élevée, en présence
d’éthanol ainsi qu’avec les hybrides bicaténaires
d’ADN et d’ARN.
Pour l’ADN A :
- enroulement de l’hélice (gauche ou droite)
- axe
-diamètre
- nucléotides/tour
- pas de l’hélice
- rotation de l’hélice/pb
Enroulement : Il s’agit d’une double hélice droite
- l’axe ne passe
plus par les paires de bases.
- Cette double hélice est plus large, avec un diamètre de l’ordre de 2,3 nm
- un pas de seulement 2,8 nm
- 11 paires de bases par tour d’hélice.
Quelle est le seul ADN gauche ?
ADN Z
Structure de l’ADN : quels sont les forces qui stabilisent la doucle hélice d’ADN :
- Les forces hydrophobes (forces de Van der Waals) résultant de l’empilement des bases au centre de l’hélice
- liaison hydrogène entre les bases complémentaires ( pour CG et 2 pour TA)
- Interactions électrostatiques entre les groupement phosphate et Mg2+ ou des protéines cationiques
Quelles sont les forces qui déstabilise l’ADN ?
La répulsion électrostatique directement liée à la présence de charges négatives tout le long de
chaque molécule (phosphates)
En solution, l’ADN ________ est plus stable que l’ADN ______________
ADN bicaténaire est plus stable que l’ADN monocaténaire
Qu’est-ce que la dénaturation de l’ADN ?
Dénaturation de l’ADN : les 2 brins complémentaires sont séparés.
dénaturation in vivo
lors de la réplication et de la transcription
dénaturation in vitro (2)
- Augmentation de température → rupture des ponts H → désappariement des bases
- agents chaotropes (urée et chlorure de guanidium)
Nomme et explique une façon de suivre la dénaturation de l’ADN
On peut suivre la dénaturation de l’ADN en UV.
Effet hyperchrome : ADN monocaténaie possède une absorbance à 260 nm plus élevée que l’ADN bicaténaire (plus grande accessibilité des bases)
Le processus de (1)_______________ peut facilement être visualisé par l’augmentation de (2)___________________ au fur et à mesure de la conversion des acides nucléiques (3)____________ en (4)_______________
- dénaturation
- absorption
- bicaténaires
- monocaténaires
L’absorbation de l’ADN : explique le graphique ainsi que ces différentes composantes
L’absorption de l’ADN natif, à 260 nm en fct de la température (courbe de fusion) présente l’allure d’une sigmoïde : le point d’inflexion de cette courbe qui correspond à la demi-variation d’absorbance, est la température de fusion de la mélécule notée Tm.
Quelle est l’apparence de la courbe d’absorbance 260 nm ?
sigmoïde
À quoi correspond Tm, qu’est-ce que ça signifie ?
Tm = température quand la concentration d’ADN double brain est aussi grande que la concentration d’ADN simple brain.
explique pour quelle séquence (AT ou GC) le point de fusion est le plus haut et pourquoi ?
Pour les séquences riche en AT, le point de fusion est plus bas, donc plus de facilité à séparer les brains complémentaire, car il y a seulement 2 liaisons hydrogènes entre AT
Pour les séquences riche en GC, le point de fusion est plus haut, car il y a 3 liaisons hydrogènes qui lient les bases, donc plus difficile à séparer.
Explique pourquoi on dit que la fusion de l’ADN db est progressive :
La dénaturation des extrémités et des régions internes riches en AT déstabilise les régions adjacentes de l’hélice et conduit à une désorganisation progressive et concertée de toute la structure.
Pour le paramètre : le coeff de Chargaff %GC
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : le nombre de liaisons hydrogène
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? Oui
Pour le paramètre : le pH qui ionise les phosphates
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : la force de répulsion électrostatique
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? Non (dénaturant)
Pour le paramètre : la concentration en cation, force ionique
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : neutralise les charges
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? Oui –> effet stabilisant
Pour le paramètre : la concentration en urée, formamide
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : compétiteur des liaisons hydrogène entre bases
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? non –> dénaturant
Pour le paramètre : la concentration en ADN, activité de l’eau
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : affecte la constante diélectrique
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? oui –> stabilisant
Pour le paramètre : la longueur de la molécules d’ADN
Dit (1) ce qu’il augmente et (2) s’il augmente Tm (donc stabilise l’ADN)
- Il augmente : le nombre de zones riches en GC
- stabilise l’ADN et augmente la Tm ? oui –> effet stabilisant
Refait la liste des paramètres
- le coeff de Chargaff %GC
- ph qui ionise les phosphates
- concentration en ion, force ionique
- concentration en urée, formamide
- concentration en ADN, Activité de l’eau
- longueur de la molécules d’ADN
Par quoi peut-être inversé la dénaturation thermique de l’ADN ?
par le refroidissement de la solution
Comment ce nomme l’inversement de la dénaturation par le froid?
Renaturation ou hybridation
Est-ce que la vitesse de refroidissement influence le résultat ?
OUI
Qu’est-ce qui est le plus efficace, un refroidissement lent ou un refroidissement rapide ?
Un refroidissement lent
Refroidissement rapide en 2 points ?
- Permet seulement la formation de régions locales d’ADN bicaténaire
- la diminution dans l’absorbance à 260 nm est donc plus petite.
Refroidissement lent
- Laisse suffisamment de temps au brins d’ADN complémentaires pour se retrouver
- ADN retrouve sa forme complémentaire bicaténaire et la solution présente la même absorbance qu’à l’origine.
L’absorbance à 260 nm est plus élevée pour l’ADN monocaténaire ou bicaténaire
Pour l’ADN monocaténaire (ADN dénaturée)
ADN MITOCHONDRIAL :
où est-il
Dans la matrice des mitochondries
ADN MITOCHONDRIAL :
forme
circulaire et bicaténaire
ADN MITOCHONDRIAL :
taille
beaucoup plus petit que celui du génome nucléaire (plus petit que celui du noyau)
ADN MITOCHONDRIAL :
quantité
quantité non négligeable : une cellule contient 2000 mitochondries contenant 2-4 molécules d’ADN (4000 molécules d’ADN mitochondrial par cellule)
ADN MITOCHONDRIAL :
contenu
- séquences codantes (37 gènes)
- aucun intron
- aucune séquence répétée
ADN MITOCHONDRIAL :
code pour…
code pour 22 ARNt, 2ARNr et 13 protéines membranaires
ADN MITOCHONDRIAL :
ex. de protéines membranaires
- cytochrome oxydase
- ATP synthase
- NADH déshydrogénase
** protéines impliquées dans la phosphorylation oxydative!!
ADN MITOCHONDRIAL :
système de réparation
L’adn mitochondrial a un système de réapartion incomplet
(moins efficace que celui dans le noyau)
ADN MITOCHONDRIAL :
mode de transmission
mère à enfant (pas de mitochondrie dans les spermatozoïdes)
ADN MITOCHONDRIAL :
mutation
L’ADN mitochondrial est plus résistant à la dégradation de l’ADNn et a un fort polymorphisme (mute plus rapidement)
-étude de l’évolution des espèces
Explique pourquoi l’ADN mitochondrial constitue un point positif dans l’étude de l’évolution des espèces
l’ADN mitochondriale a plus de mutation qui se transfert. Donc, il permet de suivre l’évolution des espèces de près et le changements les plus importants. C’est plus rapide d’observer l’évolution d’une espèce avec l’ADN mitochondrial qu’avec l’ADN du noyau
Est-ce qu’on a de l’ADN chloroplaste ?
NON
Les plantes ont combiens d’ADN ?
3
les mammifères ont combien de type d’ADN ?
2
ADN MITOCHONDRIAL :
taille
150 kpb
ADN MITOCHONDRIAL :
taille
circulaire ou linéaire
ADN MITOCHONDRIAL :
nbre de copie/chloroplaste
50-100
ADN MITOCHONDRIAL :
code pour cmb de gène et exemple
une centaine
- ARNr
- ARNt
- ARN polymérase
- Protéines ribosomiques
- Protéines impliquées dans la photosynthèse
cellule eucaryote primitive, c’est quoi les 2
+ cyanobactérie –> chloroplaste
+ alpha-protobactérie –>mitochondrie
Quel est l’autre acide nucléique ?
L’ARN
Quel est le sucre qui compose d’ADN ?
Ribose
Pourquoi l’ARN est moins stable que l’ADN ?
le ribose rend l’ARN plus instable chimiquement que ADN (dégradé en nucléotide lors d’un traitement alcalin)
Dans l’ARN, la base azoté … est remplacée par la base azotée …
base azoté Thymine remplacée par Uracile
L’ARN monocaténaire ou bicaténaire ?
monocaténaire
Dans l’ARN, parfois, le brin monocaténaire peut (1)___________ et former des régions (2)_________ appelées (3)_____________
- s’apparier
- bicaténaires
- duplex
vrai ou faux ? l’ARN a aussi une structure tertiaire et une structure secondaire ?
vrai
qu’est-ce que la structure secondaire de l’ARN ?
La structure secondaire d’un ARN est la description de l’ensemble des appariements internes au sein d’une molécules simple brin
nomme les structures secondaires possible de l’ADN double brin
- structure en tige (suite consécutives de bases appariées)
- Structure de boucle interne (boucle entourée par 2 tiges)
- Structure en bulge (renflement) –> base non appariées que d’un côté de la tige
- Structure de tige boucle ou en épingle à cheveux (boucle à l’extrémité d’une tige)
- Boucle multiple
- empilement
Qu’est-ce qui permet la structure secondaire de l’ARN simple brin ?
L’existence de régions contenant des séquences répétées inversées, qui peuvent s’apparier pour former localement une structure en double hélice.
L’appariement dans la structure secondaire de l’ARN est un appariement…
de manière antiparallèle
Appariement de manière antiparallèle…
Les nucléotides d’un segment sont (1)_______________ à ceux qu’un autre segment après (2) _____________
- complémentaire
- inversion du sens de la lecture
C’est quoi une structure tertiaire ?
les structures secondaires plus ou moins distantes dans la molécules d’ARN peuvent interagir entre elles et entraîner un repliement de la molécule dans l’espace (structure tertiaire)
Les structures secondaires et tertiaires sont …
ESSENTIELLES à la fct !!
Caractéristiques et rôles des ARN : ARNt
Nomme :
- nbre par cellule
- longueur
- proportion
- durée de vie
- fonction
- type : ARNt (transfert)
- nbre par cellule : plus de 50
- longueur : 74-95 bases (très court)
- proportion 10-20%
- durée de vie :longue
- fonction : traduction
Caractéristiques et rôles des ARN : ARNr
Nomme :
- nbre par cellule
- longueur
- proportion
- durée de vie
- fonction
- type : ARNr (ribosomique)
- nbre par cellule : 4
- longueur :120-5000 bases (très long)
- proportion 80%
- durée de vie : longue
- fonction : traduction
Caractéristiques et rôles des ARN : ARNm
Nomme :
- nbre par cellule
- longueur
- proportion
- durée de vie
- fonction
- type : ARNm (messager)
- nbre par cellule : plus de 1000
- longueur : 400 - 6000 (long)
- proportion 5%
- durée de vie : courte
- fonction : traduction
Caractéristiques et rôles des ARN :
Nomme :
- nbre par cellule
- longueur
- proportion
- durée de vie
- fonction
- type : ARNsn (small nuclear)
- nbre par cellule : moins de 10
- longueur : 100-300
- proportion : moins de 1%
- durée de vie : longue
- fonction : épissage
Quel est le seul ARN avec une durée de vie courte et pourquoi ?
ARNm
- car il faut qu’il devienne instable pour cesser de coder la protéine, sinon, on coderait à l’infini.
Quel est le seul ARN le plus court ?
ARN de transfert
Quels sont les 3 ARN qui on pour fct la traduction et quel est l’autre ADN et sa fct ?
traduction : ARNt, ARNr, ARNm
ARNsn : épissage
Rôle de ARNt
transport des aa jusqu’au ribosome
Rôle de ARNr
Intégré aux ribosome
Rôles de ARNm
- résultat de la transcription de l’ADN codant pour une séquence d’aa
- détermine l’ordre des aa
rôle de ARNsn (small nuclear)
- activité catalytique (maturation des grand ARN)
- associés aux protéines
