REPLICATION ET VARIBILITE DU GENOME Flashcards
Consequence si défaut de replication et reparation
defaut de reparation peuvent entrainer une evolution genetique via des mutations :
mutation germinales : touche cellule germinale : peuvent donc etre a l’origine de maladies génétiques.
mutation somatique : ne seront pas transmise a la descendance mais peuvent etre à l’origine des cancers
deroulement replication
début
• Origines de réplication (OR) multiples sur le chromosome : Unités de 100-200 kbases: unité de réplication
• Séquence «OR» : séquence répétées de 2000 pdb reconnue par des protéines spécifiques, recrutement protéines et
l’initiation du processus
• La réplication se fait en direction opposée de part et d’autre des OR: réplication bi-directionnelle
• La polymérisation est unidirectionnelle : POL activité polymérase (5‘>3’)
enzymes recrutées et leurs roles topoisomérases : Hélicase: ADN polymérase : ligase SSB
ADN topoisomérases : rompent et refont liaison phosphodiester entre nucleotide adjacents : déroule l’helice (inhibiteur de l’etape de ligation de topoisomérase utilise traitement anti-cancéreux)
Hélicase: Famille d’enzyme a activité ATPase fragmentent les liaisons hydrogènes entre nucléotides opposés : passage du double au simple brin
ADN polymérase : assurent la génèse du nouveau nv brin suite à la création d’une amorce d’ARN par une polymérase à activité primase orientation 5’ -> 3’
La ligase est une enzyme qui permet la formation
d’une liaison phosphodiester entre un 5’P et un 3’OH : Ligation des fragments d’Okasaki par DNA ligase1
protéine SSB : empeche la reformation de la double helice
ADN polymérase
Différentes enzymes assurent la réplication de l’ADN au cours de processus cellulaires (réplication et réparation) / ADN (génomique, mitochondrial)
• Vitesse d’élongation : 10-100 Nucléotides / s
• Certaines ont une activité primase: copie d’amorces ARN
ADN-polalpha : Initiation, synthèse des amorces : SU primase+ initiation réplication
ADN-poldelta : Réplicationdu brin «discontinu»: Très fidèle
ADN-polepsilon : Réplication du brin «continu» : Très fidèle
brin continu
lu par ADN polymérase de 3’ vers 5’ après l’amorce synthetiser par une activité primase
etape
initiation élongation
maturation
terminaison
ini : lieu au niveay des origines de replication et implique topoisomérase hélicase et prot sSB : deroulement denaturation et stabilisation
élon: synthèse nv brin ADN
maturation (+ fusion) = eliminer amorce ARN et lier fragments ADN
Terminaison : lieu au niveau des télomère
brin discontinue
amorces ARN synthetisé puis polymerase synthetise nv brin d’ADN jusqu’à nvl amorce ARN : fragment d’Okazaki (petits duplexes ADN-ADN synthétisés lors de la réplication du brin retardé) amorce ensuite suppreme par POLdelta et FEN1 (endonucléase, Reconnaissance de la structure clivage à la jonction : simple double brin) et remplacé par sequence ADN par la ligase
télomère
structure à l’extremite des chromosomes : contiennent sequence repeté non codantes
rôle : protection info génétique
en l’absence de l’enzyme télomérase extremité chromosome raccourcissent à chq cycle : -> trop court -> senescence de la cellule
rôle telomérase
• La télomérase est liée aux extrémités chromosomiques via une complémentarité entre la séquence de l’ADN et la séquence du petit ARN associé à l’enzyme
implication télomère dans la senescence et le cancer
dans cellule somatique télomérase pas active : ta!ille télomere diminue
- > orgine de la senescence (processus physiologique qui entraine dégradation des fonctions de la cellule : origine vieillissement)
- > instabilité chromosomique
dans les cellules germinales et embryonnaire télomérase active : se multiplie beaucoup
télomérase peut se reactiver dans certaines situations pathologiques : cellule souche cancer
replication est une cible thérapeutique
Alkylants : pontage des brins Analogue de Nucléotides (Nu) Inhibiteurs de la synthèse des Nu Inhibiteurs de TOPO isomérases Inhibiteurs de POL
- Anticancéreux
- Antibiotiques
- Médicaments immuno-suppresseurs…
origine altération
consequence
• Erreurs de réplication
• Sans conséquence si en région non codante –non régulatrice
• Modification de séquence du gène si codante
• Modification de l’expression du gène si région régulatrice
• Mise en place de différents niveaux de contrôle et de réparation
• Ensemble de processus biochimiques qui identifie; signale et corrige les dommages
csq : reparation doit avoir lieu avant réplication sinon organisme ne peut plus la repare :
mutation somatique (mitose) : info genetique altéré, ARN altéré, proteine altéré.
germinales (d’un individu a un autre): toute les cellules de l’organisme seront infecte
nature des erreurs
erreur lié à des défaut de fidélité des ADN polymérase
une erreur toutes les 10^9 a 10^10 bases répliquées soit une nvl erreur par cycle cellulaire
1 cycle = 6,5 milliard pdb
3 types
mésappariement : deux nucléotide non complémentaire à la mm position
insertions : gain d’info
délétion : perte d’info
Réplication et Fidélité : Edition, relecture (proofreading)
- Erreurs de réplication liées à la fidélité des polymérases
- Certaines polymérases ont une fonction de relecture-édition de la base insérée
- POLepsi,delta,gamma: POL réplicatives ADNg et ADN mitochondrial
- L’insertion d’un nucléotide correcte est associé à la migration de la POL
- S’il existe un mésappariement le nucléotide n’est pas correctement apparié au brin complémentaire > structure anormale de l’hélice qui peut être reconnue et corrigée
MUTATION ADN POL
• Des mutations de POLepsilon et POLdelta ont été identifiées
• Association de la présence de cette mutation avec une prédisposition au cancer
Accumulation de mutations dans les cellules des tissus à renouvèlement rapide
