L’ADN M. E. McIntyre

Section génétique Cycles cellulaires Concept du gène L’hérédité Mitose et méiose Concept du gène Loi Mendélienne L’hérédité Du gène à la protéine

Ce que l’on sait déjà ! Nucléotides Liaison hydrogène Double hélice A Adénine (A) Thymine (T) Guanine (G) Cytosine (C) Liaison hydrogène Double hélice A T G C

Caractéristiques de l’ADN Brins complémentaires 3'-ATTGCCGTATGTATTGCGCT-5’ 5'-TAACGGCATACATAACGCGA-3’ Matériel héréditaire transmis à la descendance ADN  ARN  Protéines

La réplication de l’ADN Quand ? Comment ? Pourquoi ? Dans une cellule en division (mitose/méiose) Le cycle cellulaire Croissance Croissance et préparation à la division Mitose Période durant laquelle il ya réplication D’ADN Où ? Dans une cellule en division (mitose/méiose) Quand ? Phase S de l’interphase Comment ? Copie du bagage génétique (chromosomes) Pourquoi ? Transmission du bagage génétique

La réplication de l’ADN Les hypothèses de modèles de réplication Les étapes du modèle procaryote Origine de réplication Élongation du brin d’ADN continu 5’  3’ Élongation du brin d’ADN discontinu 3’  5’ Corrections subséquentes

RÉPLICATION DE l’ADN 2 brins complémentaires antiparallèles Hélicase 5’ 3’ RÉPLICATION DE l’ADN 2 brins complémentaires antiparallèles Hélicase ADN polymérase AND ligase Pourquoi dit-on de la réplication qu’elle est semi-conservative? Brin avancé (“leading strand”): direction 5’ à 3’ Brin retardé (“lagging strand”): fragments de 1 à 5 kb (fragments d’Okazaki), qui doivent alors être reliés. VIDEO 5’ 3’ From Harpers: “In the case of a double-stranded DNA molecule containing many genes, the template strand for each gene will not necessarily be the same strand of the DNA double helix. Thus a given strand of a double-stranded DNA molecule will serve as the template stand for some genes and the coding strand of other genes.” 3’ 3’ 5’ 5’

Origine de réplication Protéines fixatrices d’ADN monocaténaire 5’ 3’ ADN bicaténaire 5’ 3’ ADN hélicase ADN topoisomérase ADN primase ADN primase : amorce d’ARN d’environ 10 nucléotides Un origine de réplication chez les procaryotes Plusieurs origines de réplication chez les eucaryotes, plusieurs par chromosome (séquence spécifique permettant l’attachement de l’ADN hélicase Fourche de réplication

Élongation du brin d’ADN continu 5’  3’ Brin continu (directeur) 3’ 5’ 3’ ADN bicaténaire 5’ 3’ ADN polymérase Gros plan sur la polymérisation ???? ADN polymérase agit dans le sens 5’ 3 Ajout d’environ 50 nucléosides-3P/ seconde Hydrolyse de 2P pour la polymérisation

Élongation du brin d’ADN discontinu 3’  5’ ADN bicaténaire ADN polymérase Brin discontinu ADN primase 100-200 nucléotides pour eucaryote 1000-2000 nucléotides procaryote Amorce d’ARN Fragment d’Okazaki ADN polymérase agit dans le sens 5’ 3

Ajustements ARNase H excise les amorces d’ARN ADN ligase relie le tout 3’ 5’ ARNase H ou ADN polymérase I ou Beta ARNase H excise les amorces d’ARN ADN ligase relie le tout Correction des erreurs par l’ADN polymérase

Et qu’est-ce que ça donne en continu ? http://www.ustboniface.mb.ca/cusb/abernier/

Applications - Réflexions Selon vous, y-a-t-il des différences entre le modèle de réplication d’ADN procaryote et eucaryote ? Si oui, lesquelles. Quelles expériences permettraient de vérifier le modèle de réplication semi-conservateur ? Quelles sont les conséquences des erreurs de réplication au niveau du génome ?

Télomères Séquence répétitive d’ADN (TTAGGG chez les vertébrés) Centromère Télomère Séquence répétitive d’ADN (TTAGGG chez les vertébrés) Associé à des protéines spécialisées qui forment une “coiffe” à chacune des extrémités. Les télomères raccourcissent de 10 à 15 kb (germ line) à 3-5 kb après 50-60 réplications. La sénéscence cellulaire est déclenchée lorsque les cellules possèdent un ou quelques télomères devenus trop courts. TÉLOMERASE: (fonction?) Exprimée par des cellules germinales, ou aux premiers stades embryonnaires; absente dans la majorité des cellules somatiques Peut être exprimée par quelque cellules souches, mais hautement contrôlée. Exprimée dans la majorité des cellules cancéreuses.