LES ACIDES NUCLEIQUES ET GENOME Flashcards
Les elements de base
4 modele de base
base peuvent d’appareiller
base peuvent etre modifie
Les acides nucléiques sont composés de 4 modules élémentaires : les bases
Base pyramidique : Cytosine, Thymine =ADN, Uracile =ARN
Base purique : Noyau purine :Pyrimidine + imidazole : guanine et adenine
les bases peuvent s’appareiller : complémentarité des bases. Paires de bases dites «Watson-Crick»
Guanine /Cytosine ; Adénine/Thymine (Uracile dans l’ARN) à l’aide de liaisons hydrogènes (liaisons faibles)
les bases peuvent aussi être modifiées:
« Physiologiquement » , ex: méthylation des cytosines -> ilots CpG
« Pathologiquement » , ex: désaminations oxydatives cytosine en uracile ; adénine en hypoxanthine
composition acide nucléique
Les acides nucléiques sont composés d’un squelette ose pentose (5C), aldose -> hétérocycle furane , numéroté en «’»
ADN = Acide DésoxyriboNucléïque ; 2’ Désoxyribose
ARN = Acide RiboNucléïque ; Ribose
3’ OH : crucial pour la formation de l’acide nucléique (polymères) : chez ARN et ADN
2’ OH: rend l’ARN labile, sensible à l’hydrolyse alcaline uniquement chez ARN
Les bases sont reliées au sucre en 1’ par une liaison N-osidique= nucléoside
Les nucléosides sont liés à un acide phosphorique H3PO4 en 5’= nucléotide
Les acides nucléiques sont des polymères de nucléotides
Définit un sens : 5’-P vers 3-OH libre -> les polymères sont orientés -> les bases s’apparient spécifiquement
ADN
base
nucleoside
nucleotide
ADN
Bases : Adénine, Guanine, Cytosine
Thymine
Nucléosides: Désoxyadénosine, Désoxyguanosine, Désoxycytidine, Désoxythymine
Nucléotides: dAMP(désoxyadénosinemonophosphate), dGMP, dCMP, dTMP
ARN
base
nucleoside
nucleotide
ARN
Bases : Adénine, Guanine, Cytosine, Uracile
Nucléosides: Adénosine, Guanosine, Cytidine, Uridine
Nucléotides: AMP (adénosine monophosphate), GMP, CMP, UMP
L’acide désoxyribonucléique ou ADN
Doublebrin de polymère de nucléotides
Brins complémentaires anti parallèles ou tête-bèche stabilisés par des liaisons hydrogènes et interactions hydrophobes
Double hélice droite (spirale ou escalier):
• Squelette ose-phosphate vers l’extérieur
• Bases au centre, plan des bases quasi
perpendiculaires à l’axe de l’hélice
34 Angström par tour d’hélice 10 bases par tour 20 Angström de diamètre de l’hélice Structure très régulière Génère un grand sillon et un petit sillon (Zones d’interactions ADN-protéines)
propiete crucial ADN
l’ADN se dénature de façon réversible
Rupture des liaisons hydrogène, désenroulement
•In vivo, lors de la réplication/transcription à l’aide d’enzymes
•In vitro, par chaleur, pH, solvants organiques (urée, formamide)
Dissociation/ reformation à l’identique
= base de la transmission de l’information génétique
ARN
Simple brin de polymère de nucléotides
Mais appariement des bases conduit à des structures complexes …
Structures secondaires tige/boucle
L’ARN n’est jamais non structuré, non associé à des
protéines
Différents types d’ARNexistent, avec des propriétés
biologiques différentes
ARNr
ARN ribosomaux = ARNr : Les plus abondants des ARN Partie intégrante des 2 sous unités du ribosome: 4 types : 5S, 5,8S, 18Set 28Schez l’H Indispensables à la fonction des ribosomes
ARNt
ARN de transfert: aminoacyl-tRNA
Structure tertiaire caractéristique en trèfle
Molécule adaptatrice pour la synthèse des protéines
microARN
• petits ARN (21 à 24 nucléotides en général),
simple-brin, non-codants
• Structure tige-boucle caractéristique, subissant une
maturation
• régulateurs post-transcriptionnelspar appariement à
un ARNm cible
inhibition de la traduction ou dégradation selon le
degré de complémentarité entre miARNet ARNm
génome
ensemble des éléments génétiques codants et non codants d’une cellule/d’un individu.
comprend le génome nucléaire et le génome des organelles (mitochondries ou chloroplastes chez les végétaux)
Procaryote (ex: E Coli) : génome non enveloppé
Eucaryote (ex: S cerevisiae, H sapiens!) : génome enveloppé (noyau)
genome composé de :
• ADN codant
- ADN transcrit et traduit en protéine
- ADN transcrit mais non traduit (introns, ARNt, ARNr, ARNsno…)
• ADN non codant
- Séquences répétées: transposons, rétrotransposons, SINE, LINE..etc
- Pseudogènes («gènes fossiles»)
La taille des génomes n’est pas corrélée à l’ADN codant …
genome eucaryote
- Linéaire, grande taille
- nécessité de compaction
- réparti sur 1 ou plusieurs chromosomes
- plusieurs origines de réplication par chromosome
- Entité de base : gène
- densité de gènes non homogène
Nucléosome:
- Octamèred’histones ( H2A, H2B, H3, H4) x2 = core
- enroulement de 146bp d’ADN autour du core
- histone H1, connecteur
Entre 2 nucléosomes: linker d’ADN de 50bp
structure chromatine
La chromatine, se condense en chromosomes lors
de la division cellulaire, c’est un ensemble d’ADN et de protéines (histones et non-histones), est sous 2 états :
• Hétérochromatine:
fortement compactée, inactive
• Euchromatine:
moindre compaction, plus grande accessibilité, active, contient les gènes transcrits
Hétérochromatine constitutive :
• Centromère: séquences répétées nécessaires au
maintien des chromatides filles
• Télomères: séquences répétées nécessaires au
maintien de la taille des chromosomes
chromatine peut changer d’etat
La chromatine peut changer d’état (euchromatine/hétérochromatine ) par
• Modification des histones :
Heterochromatine a euchromatine: acetylation par histone acétylase ou méthylation, dephosphorylation
Euchromatine a heterochromatine: déacetylation par Histone déacétylases également déméthylation/ phosphorylation
• Remodelage de la chromatine:
repositionnement des nucléosomes à l’aide des complexes SWI/SNF, mécanisme actif ATP-dépendant.
Rend une zone accessible (activation) mais peut aussi rendre moins accessible (répression)
