Chapitre 18 L’ADN (acide désoxyribonucléique) la molécule d’acide nucléique qui dirige le processus de l’hérédité de toutes les cellules eucaryotes.

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3 Chapitre 18

4 L’ADN (acide désoxyribonucléique) la molécule d’acide nucléique qui dirige le processus de l’hérédité de toutes les cellules eucaryotes L’ARN (acide ribonucléique) un acide nucléique qui joue un rôle dans l’expression des gènes et la synthèse des protéines. Sa structure est semblable à celle de l’ADN

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6 Au début des années 1900 Phoebus Levene : Il a isolé ARN et ADN et a montré que les chromosomes sont faits de d’une combinaison d’ADN et de protéines. Thomas Morgan : Les gènes sont situés sur les chromosomes.

7 Frederick Griffith : Il étudiait les bactéries pathogènes (causant des maladies) À partir du phénomène « principe transformant » … Frederick Griffith a découvert que l’information héréditaire était transmise des cellules bactériennes mortes à des cellules bactériennes vivantes. Des cellules vivantes non pathogènes étaient transformées en une forme pathogène. Les résultats : L’ADN joue un rôle important dans la transformation des bactéries non pathogènes en bactéries pathogènes.

8 Hershey et Chase : Ils ont utilisé une technologie, appelé le marquage radioactif, pour montrer que les gènes étaient formés d’ADN.

9 Acide désoxyribose nucléique Le centre de contrôle Matériel génétique Transmis d’une génération à la suivante

10 Les chromosomes des brins d’ADN enroulé très serrés et renfermés dans une cellule des brins d’ADN enroulé très serrés et renfermés dans une cellule En général, chaque cellule, du corps humain renferme En général, chaque cellule, du corps humain renferme 46 chromosomes, regroupé en 23 paires

11 L’ADN a la forme d’un échelle en spirale L’ADN et l’ARN contiennent une combinaison de 4 nucléotides différents Les barreaux de l’échelle sont des paires de bases azotées Chaque nucléotide est formé 1) d’une base azotée (A, T, U, G, ou C) 2) un sucre 3) un phosphate

12 A forme une liaison chimique avec T C forme une liaison chimique avec G

13 Les chaines d’acides nucléiques sont reliés entre eux

14 Biologie en Flash animation

15 La règle de Chargoff - les nucléotides ne sont pas présents en quantités égales.

16 La structure en « double hélice de l’ADN » L’ADN est comme une échelle (ou un “double hélice”). Les bases azotées sont joints dans le milieu par des liaisons faibles. C toujours se connecte avec G; A toujours avec T.

17 Une molécule d’ADN est formée de deux brins de nucléotides enroulés l’un sur l’autre. Des liaisons hydrogène relient deux brins; elles unissent les paires de bases complémentaires. Les paires C-G sont reliées grâce à trois liaisons hydrogène, et les paires A-T sont reliées par deux liaisons hydrogène. Il faut noter que les chaînes sont antiparallèles, ce qui signifie que le sens 5’-3’ d’un brin est opposé à celui de l’autre brin.

18 Trois différences importantes

19 L’ARN ARNm – ARN messager ARNt – ARN de transfère ARNr – ARN ribosomal

20 Gène : une sous-unité fonctionnelle d’ADN qui dirige la production d’un ou plusieurs polypeptides les gènes ne sont pas espacés régulièrement le long d’un chromosome Chromosomes# de bases# de gènes 4200 millions800 1955 millions1500

21 Le génome Le génome d’un organisme : la somme de tout l’ADN contenu dans chacune des cellules de cet organisme. Le génome humain contient: - Trois milliards de paires de bases - 20 000 à 25 000 gènes

22 Réplication de l'ADN

23 La réplication de L’ADN créer une copie exacte d’une molécule d’ADN une cellule dédouble tout son génome complet (ADN) une seule fois au cours de son cycle La réplication de l’ADN est semi-conservatrice, c’est-à-dire que chaque nouvelle molécule d’ADN contient un brin de l’ADN parent initial et un brin de nouvel ADN complémentaire.

24 La réplication de l’ADN est semi conservatrice La réplication commence à une séquence nucléotidique particulière appelée origine de réplication Un groupe d’enzymes, les hélicases, se relient à l’origine de réplication; les hélicases séparent et déroulent les deux brins d’un segment de la double hélice d’ADN.

25 La séparation des deux brins crée une bulle de réplication de forme ovale qui comporte deux fourches de réplication en Y à chaque extrémité. Chaque fourche est composée de deux brins simples et complémentaires d’ADN qui servent de modèles à la réplication semi-conservatrice.

26 La réplication se fait à divers endroits simultanément. - Chaque bulle de réplication comporte deux fourches de réplication qui se déplacent dans des directions opposées le long du chromosome. Les bulles grossissent jusqu’à ce qu’elles se rencontrent. Le brin parent d’ADN est illustré en bleu (voir manuel, p. 631). Le nouveau brin complémentaire est illustré en rouge (voir manuel, p. 631).

27 a) L’ADN polymérase est une enzyme qui s’insère dans la bulle de réplication et ajoute de nouveaux nucléotides pour créer un brin complémentaire d’ADN. b) L’amorce d’ARN est un brin court d’ARN qui sert de point de départ à l’addition de nouveaux nucléotides au cours de l’élongation. L’élongation dépende de l’action de l’ADN polymérase. 2 conditions: 1) L’élongation se fait seulement dans la direction 5’ – 3’ 2) Un court brin d’ARN (l’amorce) doit servir de point de départ à l’ajoute des nouveaux nucléotides

28 b) Les fragments d’Okasaki de courts fragments d’ADN complémentaires au brin discontinu d’ADN. Ils permettent la réplication simultanée des deux brins de l’ADN d’origine. c) L’ADN ligase est une enzyme qui relie les fragments d’Okazaki Le brin directeur: réplique continuellement dans la direction 5’ – 3’ Le brin discontinu: réplique en courts segments http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0&feature=relatedyoutube

29 Le séquençage des génomes Le processus de détermination de la séquence nucléotidique Séquencer à commencer il y a plus de 30 ans 1977 premier génome - le séquençage du virus – X174 La séquençage des gènes et la technologie informatique ont progressé les analyses 2003 – projet du génome humain a été terminé

30 Réplication de l'ADN

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