Fiche de révision : Acides nucléiques et génomes

📋 Plan du Cours

1. Découvertes et information génétique
2. Organisation des génomes
3. Nucléotides et bases azotées
4. Structure et synthèse de l’ADN
5. ADN cellulaire et régulation

📖 1. Découvertes et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Théorie fondamentale de la biologie moléculaire : proposée par Francis Crick à partir de 1958, décrit le flux de l’information de l’ADN vers l’ADN par réplication et de l’ADN vers l’ARN par transcription, l’ARN pouvant ensuite être traduit en protéine.
• Épigénétique : modification de l’environnement des acides nucléiques, transmissible, qui active ou bloque la lecture des gènes grâce à des étiquettes biochimiques.

★ À maîtriser

• En 1953, Watson, Crick et Wilkins découvrent la double hélice de l’ADN. — Watson crick et wilkins

Compléments

• En 1985, Mullis met au point la PCR, ou réaction de polymérisation en chaîne.

• La transcription inverse produit de l’ADN à partir d’un ARN grâce à des enzymes de rétrotranscription, notamment chez les rétrovirus.

💡 Astuce mémo

De Miescher à CRISPR : structure, réplication, expression puis manipulation

📖 2. Organisation des génomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Génome : la totalité des séquences du matériel génétique d’un organisme.
• Gène : une région du génome qui peut être transcrite, mais toutes les régions du génome ne sont pas transcrites simultanément.

★ À maîtriser

• La taille moyenne d’un petit virus est d’environ 3 000 nucléotides, celle d’une bactérie d’environ 3 × 10^6 nucléotides et celle de l’être humain d’environ 3 × 10^9 nucléotides.

📌 Chez les procaryotes, le chromosome est généralement circulaire, tandis que chez les eucaryotes l’ADN nucléaire est organisé en molécules linéaires et l’ADN des organites est généralement circulaire.

Compléments

• Chez l’être humain, le génome contient environ 3,3 × 10^9 paires de bases et environ 26 000 gènes.

💡 Astuce mémo

Virus, procaryote, eucaryote : petit, circulaire, compartimenté

📖 3. Nucléotides et bases azotées

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : un ester phosphorique de nucléoside constitué d’un sucre à cinq carbones, d’une base azotée et d’au moins un groupement phosphate.

★ À maîtriser

📌 L’ADN contient du désoxyribose et l’ARN contient du ribose, la différence portant sur le carbone 2’ du sucre.

• Les bases puriques sont l’adénine et la guanine, tandis que les bases pyrimidiques sont la cytosine, l’uracile dans l’ARN et la thymine dans l’ADN.

• Dans un nucléotide, le groupement phosphate est lié au carbone 5’ du sucre et la base azotée est liée au carbone 1’ par une liaison glycosidique.

Compléments

• Les phosphates sont nommés:
  • alpha
  • bêta
  • gamma

💡 Astuce mémo

Purines A-G, pyrimidines C-U-T

📖 4. Structure et synthèse de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison phosphodiester : relie le phosphate estérifié à l’hydroxyle 3’ d’un pentose et à l’hydroxyle 5’ du pentose suivant.

★ À maîtriser

📌 Les deux brins de l’ADN sont antiparallèles et leurs bases azotées s’apparient par des liaisons hydrogène.

• La polarité d’un brin d’ADN est définie par ses extrémités 5’ et 3’ et correspond au sens de sa synthèse.

• L’ADN polymérase allonge une chaîne en ajoutant un nucléotide triphosphate à l’extrémité 3’ du dernier nucléotide.

Compléments

• La cristallographie aux rayons X a révélé la structure hélicoïdale de l’ADN et distingue les formes B, A et Z, dont la forme B représente 95 %.

💡 Astuce mémo

5’ phosphate → sucre → 3’ hydroxyle : le brin s’allonge

📖 5. ADN cellulaire et régulation

★ À maîtriser

• Chez les eucaryotes, l’ADN nucléaire forme de longues molécules linéaires pouvant atteindre 2 mètres chez l’être humain, condensées avec des protéines en chromatine puis en chromosomes.

• Le niveau de compaction de l’ADN eucaryote varie selon le cycle cellulaire et comprend notamment le nucléosome et la fibre de chromatine de 30 nm.

Compléments

• Chez l’être humain, l’ADN est contenu dans le noyau d’environ 10 micromètres de diamètre.

• La mitochondrie contient son propre ADN en raison de l’endosymbiose.

💡 Astuce mémo

Association aux protéines → compaction en chromatine et chromosomes

📊 Tableaux de synthèse

Organisation des génomes