Fonctions cellulaires de
l’ADN et l’ARN
FONCTIONS CELLULAIRES DE L’ADN ET
L’ARN
Ttes
les cell vivantes contiennent des Ac nucléiques constt par l’ADN et l’ARN.
L’ADN est formé par 2 chaînes polynucléotidiques
anti-parallèles, reliées par des ponts hydrogènes
entre
les bases ; on dit que l’ADN est bicaténaire.
L’ARN
est un polymère monocaténaire
Ces
Ac nucléiques ont une double fn :
assurer
la transmission des caract génétiques lors de la div cell (réplication) et
assurer
la synthèse des protéines conformément au code génétique contenu dans l’ADN (transcription)
Colorations
spécifiques
Méthodes
auto-histo-radiologiques
Analyse
chimique après ultra-centrifugation différentielle
Immunofluorescence
Expériences
de transformation bact
Transduction
bactériophagique
Conjugaison
des bact
Pratiquement
exclusivement nucléaire
Elle
est constt par l’enchainement linéaire de nucléotides.
Chaq
nucléotide comprend Désoxyribose
Ac
phosphorique
Base
azotée Purique (adénine ou
guanine)
Pyrimidique
(thymine ou cytosine)
2
filaments de poly-nucléotides sont enroulés l’un sur l’autre en une double
hélice. Chaque hélice est formée par les nucléotides ; les 2 hélices sont
réunis par des liaisons hydrogènes qui se forment entre les bases azotées de
complémentarité bien définie (A=T ; C=G).
Dans
le noyau, l’ADN est ass à des histones. La double hélice subit 2 enroulements
donnant successivement fibrille et fibrine.
Princ
cytoplasm
L’ARN
est constt par l’assemblage de multiples nucléotides dont le pentose est le
ribose et où la thymine est remplacée par l’uracile complémentaire de l’adénine
(U=A)
ARNt :
30 - 40% ARN total
ARNm :
1% de l’ARN total (transport de l’info génétique de l’ADN)
ARNr :
60 - 70% de l’ARN total : il est formé de 2 sous-unités (une de 40S et une
de 60s)
L’ADN
contient l’info génétique et il permet la biosynthèse des proteines.
Il
comprend plusieurs régions :
Gènes de struct codant les protéines
RégionS codant les ARNr et ARNt
Région permettant la régulation de la synthèse
protéique
·
Il s’exprime par la spécificité de la
struct primaire des protéines.
·
Mécan de transport de l’info génétique
Le
code génétique est constt par l’enchainement des nucléotides, dc d’AA
L’existence
de 4 nucléotides diff permet la constt de 64 triplets diff.
Comme
il existe 20 AA plusieurs triplets codent le même AA : le code est dit dégénéré,
universel.
Par
contre aucun triplet ne code plusieurs AA à la fois : le code n’est pas
ambigu.
La
lecture s’effectue sans ponctuation, ni chevauchement dans le sens 5’-3’.
La délétion ou l’insertion d’un nucléotide se traduit par un non-sens et d’arrêt
de la synthèse prot
De
3 nucléotides rend illisible la partie du message touchée
a. Au cours de la mitose
·
Durant la phase S : la
réplication est semi conservatrice, chaq brin d’ADN servant de modèle pr
l’édification de l’hélice cplt. Cette réplication commence aux points d’initiation
ss l’influence des déroulases ; l’ADN polymérase assure la synthèse.
·
Au cours de la phase G2 : la
cellule est tétraploïde.
·
La phase M ou mitose : le stock
d’ADN doublé est réparti entre les 2 cell filles assurant la transmission du
code génétique
b. Au cours de la méiose
L’absence
de synthèse d’ADN entre la 1ière et la 2nde division de
la méiose explique que chaque gamète ne contient que N chromo. Ce qui permet la
fécondation avec formation d’une cell à 2N chromo dont la teneur en ADN reste cste,
d’une génération à l’autre.
Elle
n’est pas bien connue.
La
réplication est bloquée par diverses subst (Actinomycine, 5FU)
Rôle
fondamental, car les protéines sont l’expression de l’info contenue dans le
génotype.
a. Transcription
Cette
étape a lieu dans le noyau de la cellule.
La transcription se fait ds le sens 5’-3’ à
partir d’un site promoteur.
L’ARNm est synthétisé sur le brin matrice
d’ADN grâce à l’ARN polymérase et se fait en 3 étapes :
déroulement de la double hélice
ass des brins cplt d’ARNm sur l’ADN
migration de l’ARNm dans le cytoplasme
b. Traduction
Cette
étape à lieu dans le cytoplasme ; l’info apportée par l’ARNm sera décodée
·
Fixation de l’ARNm sur la ss-unité 40S
du riboS, les ARNr st synth au niv du nucléole
·
Les AA sont préalablement activés par un
cplx enzyme-AMP-Aminoacyl ;
Fixation
des AA sur l’extrémité CCA de l’ARNt spécifique grâce à l’aminoacyl-t-RNA
synthétase ; il existe plusieurs ARNt pr 1 seul AA
·
Initiation : la ss-unité 60 S du
riboS offre 2 sites de fixation (F et A) pr les ARNt. Les ARNt se fixent par
leurs anti-codons aux codons de l’ARNm selon la loi de la complémentarité.
Cette
étape nécessite fact
d’initiation,
GTP et
Mg++
·
Elongation : lecture de l’ARNm
dans le sens 5’-3’ codon par codon, l’extrémité N-terminale étant mise en place
la 1ière
La
croissance de la chaîne protéique nécessite du
guanosine-triphosphate
2 fact
protéiques (T et G) et
Du
Mg++
·
Terminaison est signalée par un
codon stop (UAA, UAG ou UGA). Le riboS se scinde en ses 2 ss-unités et l’ARNm
est détruit.
Elle
nécessite 3 fact de libération protéique
Ttes
les cell de l’organisme possèdent le même génome mais, selon leur
différentiation, elles synthétisent des protéines diff bien que la struct de
l’ADN soit invariable.
·
Chez les procaryotes, il existe une
régulation par induction et une régulation par répression : c’est le modèle de MONOD et JACOB
·
Chez les eucaryotes le gène détecteur
est sensible à un signal moléculaire (cplx horm-récepteur)
PCR
RT-PCR :
Reverse Transcription-PCR
Analyse
SOUTHERN consiste à identifier une séquence d’ADN génomique à l’aide d’une
séquence d’ADN cplt
Analyse
NORTHERN : analyse par transfert d’ADN et hybridation
Analyse
WESTERN : Analyse des protéines et marquages par anti-corps
Une mutation est une modification de
l'info génétique dans
le génome d'une
cell ou d'un virus. C'est donc une
modification de la séquence de l'ADN,
ou bien dans l'ARN pour
un virus à ARN.
·
Mutations faux-sens :
cette mutation ponctuelle se traduit par le remplacement d'un nucléotide par un
autre
·
Mutations non-sens :
le changement d'un nucléotide provoque le remplacement d'un codon spécifiant un
AA par un codon-stop
·
Mutations silencieuses :
ce sont des mutations qui ne modifient pas la séquence d'une protéine, à cause
de la redondance du code génétique (le
nouveau triplet code le même AA que le triplet original), ou parce qu'elle
touche une région non codante de l'ADN, ou un intron
Le
mécan de codage de l’info génétique et de la synthèse protéiques est universel.
Les processus se synthèse des protéines jouent également un rôle important dans
l’infect virale, la cancérisation et l’immunité.
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