La transmission de l’information génétique (1)

Présentation au sujet: "La transmission de l’information génétique (1)"— Transcription de la présentation:

1 La transmission de l’information génétique (1)
Réplication de l’ADN et mitose

2 Flux d’information génétique 1
Cellules filles ADN Cellules souches ADN copies conformes Cellules filles ADN Reproduction à l’identique par division : conservatif

3 Flux d’information génétique 2
Cellules sexuelles ADN Cellule œuf ADN Cellules sexuelles ADN Flux de génération en génération : non conservatif

4 Flux d’information génétique : flux vertical

5 Flux d’information génétique : flux horizontal

6 Replication de l’ADN, division cellulaire, mitose
Division cellulaire nécessite pour conservation de l’IG d’une préalable réplication

7 Conservation de l’IG lors de la réplication
Dès la découverte de la structure de l’ADN (1954), Watson et Crick propose le modèle semi-conservatif de réplication de l’ADN

8 3 modèles pour une réplication

9 Travaux de Meselson et stahl (1958)
Utilisation de 2 isotopes de l’azote (lourd et léger)

10

11

12 Travaux de Meselson et stahl (1958)
Résultats en faveur du modèle semi-conservatif de Watson et crick

13 Taylor, Woods et Hugues Incubation extrémités racine de haricot avec 3H (pulse) Transfert dans milieu sans radioactivité après réplication (chase)

14

15 Travaux de Cairns (1963) Prévision du modèle de Watson : fourche de réplication 3H dans ADN bactérien en cours de réplication => Une réplication : ADN circulaire (déjà connu grâce à étude génétique)

16 Travaux de Cairns (1963) 2ème réplication : fourche visible
Site d’initiation unique Réplication bidirectionelle

17 ADN polymérase Découverte par A Kornberg en 1958
Système acellulaire E Coli => Nécessité ADN + dNTP pour réaction

18 La réplication ADN 2 problématiques principales :
Répliquer à l’identique le brin matrice ? Dérouler la molécule ADN et séparer les molécules filles ?

19 Réplication : place dans le cycle

20 Vue d’ensemble de la fourche de réplication

21 Mode d’action des ADN polymerases
Ajoute des nucléotides à l’extrémité 3’OH libre du brin amorce (obligatoire) Allongement du brin de 5’-> 3’ Formation d’une liaison diester et élimination PP

22 Diversité des ADN polymerases

23 Enzymes et protéines auxiliaires
Avancement des brins différents selon le sens de progression ADN pol : brin précoce et tardif

24 Helicases Séparation des 2 brins avec hydrolyse ATP

25 Protéines stabilisatrices
SSB : single strand binding protein Fixe sur ADN simple brin

26 ARN primases Synthèse ARN amorce de 15 à 30 nucléotides
Primase laisse place ensuite à l’ADN pol ADN primase peuvent fabriquer brin amorce à partir brin matrice sans amorce

27 Topoisomerases ADN en avant de la fourche de réplication devient super enroulée

28 Topoisomerase Topoisomerase I : point de cassure provisoire sur un seul brin en amont de la fourche Topoisomerase II (ADN gyrase ou gyrase) : séparation des brins néosynthétisés et des brins matrices

29 Etapes de la réplication
Initiation de la réplication Elongation de la réplication Terminaison de la réplication

30 Initiation réplication
Procaryotes Une seule OR (locus oriC) : site de 245 nucléotides Complexe initiation avec helicase

31 Initiation réplication
Eucaryotes Plusieurs yeux de réplications ( homme) Sites d’initiations reconnus par protéine ORC Initiation par ADNpola (rôle de primase) Uniquement en phase S

32 Élongation réplication
Brin direct (précoce) : progression fourche dans le même sens que la réplication du brin Brin retardé (tardif) : réplication discontinue par courts fragments : fragment d’okazaki Amorces ARN éliminé par RNAse et fragments liés par ADN ligase

33 terminaison Complexe de terminaison mal connu

34 Les erreurs de réplication
Erreur de réplication de l’ordre de 1/10 000 En réalité, moins de mutation spontannée : correction des erreurs MUTATIONS : Définition génétique : modification de l’information génétique décelable par une changement brusque et héréditaire intervenant au niveau d’un ou plus. caract. Définition moléculaire : Tout changement affectant la séquence des nucléotides. 2nd catégorie de mutation : agencement ou quantité des gènes (remaniement chromosomique ou changement du nombre de chromosome)

35 Au lycée : Anagène

36 Correction sur épreuve

37 Correction sur épreuve

38 Et après Réplication ADN intervient dans 2 processus distinct :
Avant mitose Avant méiose

39 Etapes de la mitose Phase courte de 1 à 2 heures 5 phases continues
Prophase Prométaphase Métaphase anaphase Télophase Suivi de la cytodiérèse

40 Étapes de la mitose au MO

41 Prophase (20-30 min) Disparition nucléole
Condensation chromatine en chromosome Dissociation enveloppe nucléaire Séparation des 2 centrosome (dupliqué en phase S) Mise en place du fuseau mitotique Asters : 2 centrosomes + microtubules rayonnants

42 Prométaphase (qq min) Disparition enveloppe nucléaire sous forme de vésicules (phosphorylation des lamines) Chromosomes fixés aux microtubules kinétochoriens

43 Phosphorylation des lamines

44 Métaphase (20-40 min) Chromosomes disposés au plan équatorial perpendiculairement au fuseau de division Forme la plaque équatoriale (métaphasique)

45

46 Anaphase (5-10 min) Clivage des centromères
Séparation des 2 chromatides Ascension polaire

47 Télophase (10-30 min) Constitution de noyaux interphasiques
Chromatide => chromatine Nucléoles réapparaissent Cytodiérèse simultanée Sillon de division

48 Particularité mitose végétale
Pas de centrioles, pas de centrosome bien défini => Site de formation des microtubules autour de l’enveloppe nucléaire : COMT (centre organisateur des microtubules) Pas de sillon de division : cytodiérèse différente => phragmoplaste : vésicules golgiennes

49 centrosome

50 Chromosome et ses aspects

51

52

53 Chromosomes polyténiques
Plusieurs cycles de réplication sans séparation des chromosomes fils Bandes sombres : ADN condensé Bandes claires : ADN moins condensé (15% de l’ADN total)

54

55 Anneaux de balbiani ou puffs
Zone ou ADN est décondensé Lieu de synthèse ARN intense (diapo suivante) Puffs : gènes fonctionnels qui varient en fonction du temps

56

57 Chromosomes en écouvillon
Ovocyte de batracien Expansions latérales en forme de boucles Lieu de transcription intense

58

59 caryotype Traitement à la colchicine qui bloque la mitose en métaphase
Classement par ordre taille et forme Autosome/gonosome