Plan du cours : première partie Qu’est ce que la biologie moléculaire ? A : rappels sur le génome Les acides nucléiques Le DNA circulaire La chromatine B: Les outils de la biologie moléculaire Enzymes qui coupent les acides nucléiques Enzymes qui changent les contraintes des AN Enzymes qui travaillent sur les phosphates Enzymes qui recopient les acides nucléiques C: Les techniques de la biologie moléculaire Purification des acides nucléiques Dosage spectrophotométrique des AN Dénaturation thermique des acides nucléiques Electrophorèse sur gel Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Plan du cours : deuxième partie D : Réplication de l’ADN Définitions élémentaires Mécanismes de la réplication chez EColi Mécanisme de la réplication chez les eucaryotes Mécanismes de la réparation E: La Transcription Les prokaryotes Les eucaryotes F: La Traduction Le Code génétique L’initiation L’élongation La terminaison G : De l ’ADN aux protéines Comment cela a-t-il commencé ? ?? !! Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Du gène à la protéine Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Du gène à l’organisme Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Décryptage d’un texte en écriture hiéroglyphique Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les acides nucléiques Tableau récapitulatif de la structure des AN La chaîne d’ADN La chaîne d’ARN La polarité d’une chaine d’acide nucléique Conformation du brin d’AN Appariement des bases (règle de complémentarité) La double hélice Structure Sens de rotation L’ADN L’ARN Tableau récapitulatif de la structure des AN Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les acides nucléiques: l ’ADN Une chaîne (ou brin) d’ADN est formée par l ’enchaînement de désoxyribonucléotides dGMP, dAMP, dCMP et TMP. reliés par des liaisons phosphodiester entre le carbone 3 ’ d ’un nucléotide et le carbone 5 ’ du suivant. Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les acides nucléiques: l ’ARN La chaîne (ou brin) d’ARN est formée par l ’enchaînement de ribonucléotides GMP, AMP, CMP et UMP. reliés par des liaisons phosphodiester entre le carbone 3 ’ d ’un nucléotide et le carbone 5 ’ du suivant. Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Polarité de la chaîne d’AN Extrémité 5’ Liaison phosphodiester Représentation schématique du fragment 5’- C-A-G-3’ 5’Phosphate – C – A – G - 3’OH Liaison phosphodiester Extrémité 3’ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Brin d ’ADN (sens) OH-5 ’CGTGAATTCACG-3 ’OH Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les appariements de nucléotides Vus par un modélisateur Vus par un chimiste Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Brin d ’ADN (antisens) OH-5’CGTGAATTCACG-3 ’OH Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Règle de complémentarité Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

La double hélice d ’ADN 5 ’ 3 ’ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

La double hélice d ’ADN La forme B Deux chaînes hélicoïdales à rotation droite Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles). Pourquoi antiparallèles ? 5 ’ 3 ’ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Hélices droites et hélices gauches La projection d'une hélice selon son axe est un cercle Hélice droite: rotation anti horaire Hélice gauche: rotation horaire Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Hélices droites ▲ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Hélice gauche ▲ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Hélices gauches Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Double hélice gauche ▲ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

La double hélice d ’ADN La forme B Deux chaînes hélicoïdales à rotation droite Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles). Pourquoi antiparallèles ? 5 ’ 3 ’ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les sillons de l ’ADN L’ ADN sous forme B Observer la différence entre le grand sillon le petit sillon Intéressant pour la reconnaissance des protéines Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

5 ’- CAAGAGCCUAAUAACUCGGGCUAUAAACUAAGGAAU - 3 ’ La chaîne d ’ARN L ’ARN est structuré en simple brin... 5 ’- CAAGAGCCUAAUAACUCGGGCUAUAAACUAAGGAAU - 3 ’ ...qui peut se replier en suivant la règle de complémentarité des bases. Boucle Tige 5 ’- - 3 ’ L’un des éléments de structure ainsi formé, qui joue un rôle important dans les fonctions biologiques des ARN, est l ’épingle à cheveux ( hairpin ) ou tige boucle. Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

La double hélice d ’ARN Conformation A Deux chaînes hélicoïdales à rotation droite Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée. (antiparallèles). Conformation A Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les sillons de l ’ARN L’ ARN sous forme A le petit sillon le grand sillon Large et peu profond Étroit et profond donc propriétés de reconnaissance complètement différentes de celles de l’ADN. Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Les différentes catégories d ’ARN Les ARN participent à toutes les étapes de l ’expression des gènes et de la biosynthèse des protéines Dans les cellules on trouve essentiellement quatre types d ’ARN. Les ARN ribosomiques (rARN) Les ARN de transfert (tARN) Les ARN messagers (mARN) 5’ 3’ rRNA 16S rRNA 5S des ARN nucléaires de petite taille(snARN) tRNA mRNA snRNA 5’ Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01

Caractéristiques des formes canoniques A et B des AN Forme B 34Å 3,4Å Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01