ACIDES NUCLÉIQUE ET STRUCTURE DES GÉNOMES
ÉLÉMENTS DE BASE
ACIDES NUCLÉIQUES
Structure de génome
Généralités
Modification des bases
Formation des acides nucléiques
Acide DésoxyriboNucléique
Acide Ribonucléque
Généralité
Génome eucaryote
Bases
Liaison hydrogène
Méthylation
Désaminations oxydatives
Sucre
Nucléoside
Nucléotide
Sens de l'ADN
Structure de l'ADN
Rupture des liaisons hydrogène
≠ entre ADN et ARN
≠ types d'ARN
Traduction
Compaction ADN
Modif des histones et nucléosomes
Structure d'un gène
Pyrimidiques
Puriques
Thymine (ADN)
Uracil (ARN)
Cytosine (ADN et ARN)
Noyau pyrimidique + imidazole
Guanine (ADN et ARN)
Adenine (ADNet ARN)
Complémentarité des bases
- A↔️T (ou A↔️U (ds l'ARN))
- G↔️C
Guanine/Cytosine = 3 liaisons
Bases associés entre elles par des liaisons faibles mais réversibles
Adénie/ Thymine (/Uracile) = 2 liaisons
liaisons + difficiles à séparer
Modification physiologique qui bloque la transcription
Modification pathologique qui peut induire des altérations de la séquence d'ADN et donc du génome
Composition d'un squelette d'ose
Pentose (5C) à fonction aldose
= Ribose
Composé d'un -OH en 3' commun puis...
ADN= -H en 2'
ARN= -OH en 2'
↪️ + labile, + fragile que l'ADN
Association de la base au Sucre pour former un nucléoSide
ADN:
- A G C T
ARN : - U
Nucléosides se liant par une liaison ester à l'acide phosphorique (H3PO4)
SUCRE + BASE + PHOSPHATE = NUCLÉOTIDE
ADN = polymère linéaire de nucléotides, liés les 1 aux autres par une liaison ester. Importance du -OH en 3'
enchainement définissant un sens= 5' 3'
il ya:
- 1 extrémité 5' phosphate libre
- puis le 3' est engagé ds une liaison phospodiester
- extrémité 3' -OH libre
polymère orientés ➡️ prot orientées (N-ter vers C-ter)
polymère de nucléotides sous forme de double hélice droite, en spirale/escalier
- brin sens: 5'3' de G à D
- brin anti-sens: 5'3' de D à G
Bases = plan
Structure 2 hélice parfaitement répétée:
- 34 Angströms par tour d'hélice,
- 10 bases par tour,
- 20 Angströms de diamètre de l'hélice
Génération zones d'interaction entre l'ADN et les protéines: grand sillon et petit sillon
Permet de séparer les 2 brins
In vivo: lors de la réplication et de la transcription...
➡️ réplication semi-conservative
- principe de séparation pour se servir de l'un comme matrice de synthèses d'un autre brin anti// parfaitement complémentaire ➡️ donne 2 molécules parfaitement identique
In vitro: rupture possible par la chaleur, le pH, des solvants organiques
Imp également de la réformation, ➡️ base de la transmission de l'information génétique
température de demi-dissociation spécifique
≠ :
- base A↔️U (🆚 AT)
- ribose classique (non un désoxyribose)
ARN = molécule simple brin
tendance des bases à se réassocier
ø linéaire, capacité de repliement sur lui même et d'avoir localement des appariements
Génome
ADN codant
ADN non codant
Transcrit et traduit
Transcrit et non traduit
ARNm
- ARNr (+ abondant dans l'organisme (95%)
- ARNt
snARN
- Séquence répétéees
- Pseudo)gènes
- siARN
- miARN
4 types d'ARNr :
- 5S, 5.9S, 18S, 28S
RIBOSOME
ARNt = aminoacyl-tRNA, structure caractéristique en trèfle succession de triplet
reconnu par un anticodon d'un ARN de transfert comportant un site d'attachement à l'AA
21 à 24 nucléotides, simples brins
génome = ensemble des éléments génétique codants ou non d'une © ou d'un individu
Chez eucarytope: enveloppe, noyau
Chez procariote: non enveloppé, ø noyau ø membrane nucléaire
Génome = ADN codant + ADN transcrit et traduit + ADN transcrit mais non traduit + ADN codant (constitué de séquences répétées; majorité de notre génome) + pseudogène (gènes fossiles, ø actifs, ø utilisables)
Partie codante qui donne lieu à des prot = 1,5% du génome total 🆚 introns (=gènes de l'an qui ne sera pas traduit) = 26%
= molécule linéaire très grande taille
ADN double brin = très long ↔️ nécessité de compacter
réparti sur plusieurs chrm; plusieurs origines de réplication par chrm
la densité des gènes est non homogène sur l'ensemble du génome, il y a des zones ± concentrées
Alors, enroulement autour d'un corps de nucléosome (= octamère d'histones) puis ➡️ compaction corps de nucléosome lui même
moment de compassion extrème
permise par le nucléosome (=octamère d'histone, protéines les + intimement liés à l'ADN)
5 types d'histones
- (4 = octamère) H2A, H2B, H3, H4
Permet enroulement des la double hélice d'ado (1er niveau de compaction) + linger d'ADN de 50 pb
- stabilisation du nucléosome (=5ème) H1, connecteur qui permet de maintenir le tout
Permet compacter x7
nécessité compaction supplémentaire ➡️ compaction ultime qui isole un chrm
➡️ participation à la régulation de l'expression des gènes
- certaines zones très peu accessibles
ADN + protéines = chromatine. Sous 2 états
Hétérochromatine
Euchromatine
- très fortement compactée
- ADN non accessible
- Inactive
- Zones d'hétérochromatine constitutive
- non accessible aux interactions avec des protéines
- Moins compactée
- ADN + accessible
- Active
- On trouve des gènes transcrits
- accessible à des interactions avec des protéines
Chromatine se condense en chromosome lors de la ➗ cellulaire
Il y a des hétérochromatines constitutives (càd des zones de molécules d'ADN qui sont constitutivement zones non accessibles compactées à l’extrême et ne contenant pas de
gènes transcrits)
Ex: centromère + télomètres
Érosion des télémètres = signal de sénescence
(ø zones hétérochromatine constitutives) sinon tout est réversible, donc on peut passer d’un état d’euchromatine à un état d’hétérochromatine, ou
inversement,
Queue svt riche en Lysines (K), capable de subir des modif:
- acétylation grâce à des HAT; ↗️ accessibilité à des facteurs de transcription
régulation positive
- grâce à histones désacétylases HDAC
régulation négative
🆚
Également possible modif du positionnement des nucléosomes. Mécanisme réalisé par grand complexes SWI/SNF
