La replication de l’ADN

ADN pour chaque cellule Réplication

Hypothèses pour la réplication

L'expérience de Meselson et Stahl 1958

 Expérience de Meselson et Sathll - des bactéries sont cultivées pendant plusieurs générations dans un milieu (15N). Extraction DNA et centrifugation - remises dans un milieu normal(14N), le temps d'une unique division cellulaire. Extraction DNA et centrifugation - Puis cultivées sur (14N), le temps de deux cycles cellulaires. Extraction DNA et centrifugation

Hypothèses pour la réplication

ADN libre dans le cytoplasme ADN dans un noyau

Réplication est une réaction rapide: - Bactéries: 1000 pb/sec - Cellules humaines: 100 pb/sec

 DNA parental: matrice  Nucléotides: dATP;dCTP;dGTP;dTTP  Enzymes  Co-facteurs pour les enzymes : Mg ++  Amorce (RNA)

Une hélicase sépare les deux brins d'ADN. L'hélicase est une protéine hexamèrique qui consomme de l'énergie (activité TTPasique)

Mécanisme de réplication chez les bactéries girase

Terminaison de la réplication chez les procaryotes

Activité de correction pour la Pol III

 Même mécanisme que chez les procaryotes : - bidirectionnelle -de manière complémentaire -antiparallèle -dans le sens 5’ 3’ -discontinue sur l’un des 2 brins -avec amorces

 ADN Pol α-primase: synthétise de courtes amorces ARN à l'origine de la réplication sur le brin avancé et le brin retardé. Cette polymérase ne possède pas de fonction exonucléasique.origine de la réplication  ADN Pol β: Cette polymérase est impliquée dans des processus de réparation de l'ADN. Elle ne possède pas de fonction exonucléasique..  Pol γ: Cette polymérase intervient dans la réplication de l'ADN mitochondrial.mitochondrial  ADN Pol δ: C'est la polymérase principale qui intervient dans la réplication de l'ADN chez les eucaryotes, dans la synthèse du brin avancé et du brin retardé.  Elle possède aussi une activité exonucléasique 3' vers 5' Cette polymérase correspond à la Pol III bactérienne.  ADN Pol ε: Elle possède une activité polymérase 5' vers 3' et une activité exonucléase 3' vers 5' et intervient dans la réplication et la réparation de l'ADN. Elle synthétise la zone du télomère qui ne peut être synthétisée par l'ADN Pol δ.

5’ 3’ 5’ pol  polε Sens de réplication RNaseH pol  pol  pol  ou  Fourche de Réplication chez les eucaryotes 5’ ligas e

ADNpolymé rase Nombre de sous unités activités alpha4 1 polymérase 2 primase 1 pour le maintient de la structure alpha n'a pas d'activité exonucléasique 3'->5' delta2 1 activité exonucléasique 3'->5' 1 activité polymérase Pas d'activité primase, processivité faible epsilon2 1 activité exonucléasique 3'->5' 1 activité polymérase Pas d'activité primase, forte processivité béta1 Impliquée dans la réparation de courts fragments d'ADN et remplacement de l’amorce gamma1 1 activité exonucléasique 3'->5' 1 activité polymérase Responsable de la réplication de l'ADN mitochondriale dont la réplication est indépendante de l'ADN nucléaire

EucaryotesProcaryotes Origine de réplication multipleunique Amorce ARN synthétisée par  suivit par  ou  ou  dégradé par RNAse H trou bouché par  ou  synthétisée par une primase suivit par ADN pol III dégradé par l'ADN pol I trou bouché par l'ADN pol I ADN polymérases alpha:1 polymérase 2 primases pas d'activité exonucléasique 3'->5' delta:activité exonucléasique 3'->5' pas de primase 1 polymérase epsilon: activité exonucléasique 3'- 5' pas de primase 1 polymérase béta: répare les courts fragments gamma: réplique l'ADN mitochondrial activité exonucléasique 3'->5' ADN pol III: 1 polymérase activité exonucléasique 3'->5' ADN pol I: activité exonucléasique 5'->3' 1 polymérase activité exonucléasique 3'->5' ces 2 dernières activités forment le fragment de Klenow Fragments d'Okazaki 200 nc2000 nc