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transmission des caractères héréditaires (II. Structure et réplication des…
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
Appariement des bases : support de la réplication
B+S = nucléoside
B+S+P = nucléotide
Base puriques -> S via N9
Base pyrimidique : S via N1
replication semi-conservative
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
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
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)
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
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
Machinerie de réplication constitué de proteines associées
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
conservation et mutations des séquences d'ADN
Un gène de 10^3 pb subirait une modification toutes les 10^6
Conséquences différentes des mutation de l'adn
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
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
Majorité de l'ADN chromosomique sans information codante apparente
intron
Exons
Transcrit£
Epissage
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
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
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
Nucléosome = un octamère d'histones
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
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
Assemblage de l'octamère
147 pb peuvent tourner environs deux fois autour des histones
Bcoup d'interraction hydrophobe et de liaisons ionique
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
Compactage des nucléosomes dans la fibre de chromatine
model zig-zag
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
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
existence de variants d'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
Code des histones
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
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
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
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