transmission des caractères héréditaires

I. mécanisme du maintiens de l'info

A. Intro

500 nucléo pour bacteries et 50 pr nous

B. Mecanismes de replication

  1. Appariement des bases : support de la réplication

B+S = nucléoside

B+S+P = nucléotide

Base puriques -> S via N9

Base pyrimidique : S via N1

  1. replication semi-conservative
  1. Existence d'une fourche de replication asymétrique

progresse en sens opposé

construit toujours du 5' -> 3'

Dans le sens de progression de la fourche c'est le sens directe ou continue inversement pour l'autre sens

avant l'ajout on a une hydrolyse pour avoir leur 3'OH libre

ADN polymérase a besoin d'une amorce different de ARN pol.

PCR pour amplifier l'adn

  1. La fidélité de la replication par ADN pol.

erreur 1 pour 10^9

elle a une tres bonne selectivité et un mécanisme de correction

exonucléase 3' ->5' coupe le nucléotide mal apparié pour réapparié le bon

  1. Amorces initiales

une seule est nécéssaire sur le brin continue tandis que pour le discontinue il lui fait des amorces de manière régulier (200 n)

  1. Nécessité des différents composants de la replication chez les eucaryotes

D'une ARN polymérase

Réalise les amorces = Primases (5'->3')

D'une RNase

Fragment d'Okasaki fait en partie d'hybride ARN/ADN (amorce) puis ADN/ADN sur la partie néosynthétisé

RNase H détruit les amorces qui sont comblés par ADN pol. jusqu'à que les fragments se touchent

ADN ligase forme une liaison manquante entre les nucléotides

  1. Proteines nécéssaires pour ouvrir la double hélice

ADN helicase : sépare les deux brins en consommant de l'NRJ sous forme d'ATP. Forme annulaire travaille devant ADN pol.

Proteines SSB : empeche la double liaison de se refermer

  1. Machinerie de réplication constitué de proteines associées
  1. Mécanisme similaire pour les procaryotes et eucaryotes

Eucaryote :

2 ADN pol (alpha et delta) sont utilisés pour la synthèse du brin discontinues

ARN pol. primase est une sous unité de l'ADN polymérase alpha et n'est pas associée a helicase comme pour les procaryotes

C. Mécanisme de réparation de l'ADN

  1. conservation et mutations des séquences d'ADN
  1. Conséquences différentes des mutation de l'adn

Un gène de 10^3 pb subirait une modification toutes les 10^6

cellule germinale = transmettre à la descendance = destabilisation du matériel génétique

somatique = mutation concerne que l'individu=provoque des cancers

II. Structure et réplication des chromosomes

A. L'ADN au seins du chrosome

  1. Longue chaine ADN unique pour chaque chromosome

Chromosome = longue chaine ADN unique

Chromosome dynamique

Chromosome possède un bras court et long

sont nécéssaire pour la réplication

Un centromère

deux telomere (extrémité des chromosomes)

Origines de réplications

Plamide : fragment ADN extra-chromosomique chez les bactéries

sont utilisés dans le genie génétique grace aux enzymes de restrictions qui coupe l'ADN sur des sites

  1. Majorité de l'ADN chromosomique sans information codante apparente

intron

Exons

Transcrit£

Epissage

  1. Chaque gène est une unité fonctionnelle complexe pour la production régulée d'une molécule d'ARN

un gène est l'ensemble des séquences d'acides nucléiques qui contiennent l'info pour la production d'un ARN particulier

B. Proteines et structure associées a l'ADN

  1. Proteines structurales et non structurales associées à l'ADN

Histone = proteines de structure des chromosomes

histones des nucléosomes H2A

des nucléosomes : H2A,H2B, H3 et H4

Histone H1 oriente l'ADN

  1. Enroulement de l'ADN en bobine sérrée

on peut réaliser

Une digestion de l'ADN à l'aide des nucléases

Une dissociation des liaisons ioniques qui attachent l'ADN du nucléosome

Une dissociation des interractions hydrophobes entre les histones

  1. Les histones : principales proteines de structures des chromosomes

Pr que l'ADN puisse enrouler autour des nucléosomes on adopte une structure particulière par 8 histones repliés selon une organisaftion particuliere

Nucléosome = un octamère d'histones

Les histones se replient tous de la meme facon car ils ont des AA qui sont assez semblables donc peuvent interragir entre eux.

partie N-term est a l'exterieur donc peuvent interragir avec les proteines et peuvent être modifiés

  1. Assemblage de l'octamère

147 pb peuvent tourner environs deux fois autour des histones

Bcoup d'interraction hydrophobe et de liaisons ionique

  1. Complexe de remodelage de la chromatine dépendant de l'ATP

compacter ( heterochromatine)

proteines sont capables de déplacer les nucléosomes afin de déplacer l'enroulement de l'ADN autour des nucléosomes pour avoir accès à certaines portions de gènes

  1. Compactage des nucléosomes dans la fibre de chromatine

model zig-zag

  1. Participation des histones H1 à l'empilement des nucléosomes

elle est peut spécifique et elle peut interagir avec les nucléosomes pour compacter la chromatine -> oriente l'ADN

  1. Modification covalente réversibles de la queue des histones

modifications des histones par des enzyme sur N-term

C. Diversité de structure et de fonctions de la chromatine

  1. existence de variants d'histones
  1. Code des histones

Il existe 5 histones puis il existe des variants

Variant H3 -> Ils favorisent l'activation de la transcription

CENP-A remplace H3 au nvx des centromère : crée une surface d'interaction particulière nommée kinetochore

les nucléosomes presente également des modifications covalentes qui modifient leur fonction et il existe également des variants d'histones qui peuvent remplacer les histones dans la chromatine et conférer des propriétés particulières

Fruit de l'action concertée des modifications covalentes reversibles des histones et de la présence des variants d'histones et il contribue à déterminer la fonction biologique de la chromatine

D. Organisation globale des chromosomes

  1. Repliement des chromosomes en série de domaines en boucles

utilisation des boucles.

A la base des boucles ADN est tres condensé = chromomères

proteines qui forment la boucle

  1. Proteines impliquées dans la condensation des chromosomes

Les condensines

les dimères de SMC forment une pince qui va permettre une compaction supérieure de l'ADN (ATP dependant)

force les boucles à rester proches

F. Réplication des chromosomes

  1. Activation des origines de réplication par groupes

Les origines sont multiples

Origines de réplication constituée de séquences d'ADN spécifiques

ORI qui est constituée de plusieurs milliers de nucléotides mais est surtout définit par la structure de la chromatine