Fiche de révision : Biologie moléculaire du génome

📋 Plan du Cours

1. Expérience d’Avery et dogme moléculaire
2. Composition des acides nucléiques
3. Numérotation et polymérisation
4. Structure primaire de l’ADN
5. Double hélice et formes de l’ADN
6. Surenroulement et topoisomérases
7. Structure primaire de l’ARN
8. Repliement et fonctions de l’ARN

📖 1. Expérience d’Avery et dogme moléculaire

📝 Points essentiels

• Les expériences d’Avery montrent que la souche S tuée par chauffage transforme la souche R en souche S virulente, et que cette transformation disparaît en présence de DNase, ce qui identifie l’ADN comme support de l’information génétique.

• Le dogme de la biologie moléculaire décrit la conversion de l’ADN en ARN par transcription dans le noyau, puis de l’ARN en protéine par traduction dans le cytosol.

💡 Astuce mémo

ADN transféré → virulence réactivée → support de l’information génétique

📖 2. Composition des acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Constitué d’une base azotée, d’un pentose et d’un groupement phosphate.

★ À maîtriser

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

📌 L’ADN est un polymère de désoxyribonucléotides contenant du désoxyribose, tandis que l’ARN est un polymère de ribonucléotides contenant du ribose.

Compléments

• Les nucléotides participent aussi au transport d’énergie avec l’ATP et le GTP, à la composition de cofacteurs comme le NAD et le FAD, à la signalisation cellulaire avec l’AMPc et le GMPc, et au don de substrats avec l’UDPG.

💡 Astuce mémo

Nucléoside = ose + base ; nucléotide = nucléoside + phosphate

📖 3. Numérotation et polymérisation

📝 Points essentiels

• Dans un nucléotide, le carbone 1′ est lié à la base azotée, le carbone 2′ porte un OH dans le ribose ou un H dans le désoxyribose, le carbone 3′ porte un OH, le carbone 4′ porte une fonction alcool et le carbone 5′ porte le phosphate.

• La polymérisation des acides nucléiques associe le 3′OH d’un nucléotide au nouveau nucléotide triphosphate par une liaison phosphodiester, ce qui entraîne une élongation dans le sens 5′ → 3′.

💡 Astuce mémo

1′ base, 2′ OH/H, 3′ OH, 4′ alcool, 5′ phosphate

📖 4. Structure primaire de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure primaire de l’ADN : Correspond à l’enchaînement des nucléotides dans une chaîne.

📝 Points essentiels

• Quelle que soit l’espèce, l’ADN contient des quantités équivalentes d’adénine et de thymine, ainsi que de guanine et de cytosine, alors que le rapport A+T/G+C varie selon les espèces.

📌 Les deux chaînes d’ADN sont complémentaires et antiparallèles, avec un appariement A-T par deux liaisons hydrogène et G-C par trois liaisons hydrogène.

💡 Astuce mémo

A s’apparie avec T, tandis que G s’apparie avec C

📖 5. Double hélice et formes de l’ADN

★ À maîtriser

• La structure secondaire de l’ADN est une double hélice bicaténaire stable dont la distance entre deux bases est de 0,34 nm et dont un tour d’hélice comprend environ 10 paires de bases, soit 3,4 nm.

Compléments

📌 L’ADN de type B possède un grand sillon large et profond et un petit sillon étroit et très profond, tandis que l’ADN de type A est déshydraté et l’ADN Z est dépourvu de grand sillon.

• Les sillons de l’ADN constituent des sites de fixation fondamentaux pour les protéines qui interagissent avec la molécule d’ADN.

📖 6. Surenroulement et topoisomérases

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure tertiaire de l’ADN : Correspond au surenroulement de la double hélice, qui se replie sur elle-même.

★ À maîtriser

📌 Les topoisomérases de type 1 coupent un brin d’ADN, tandis que les topoisomérases de type 2 coupent deux brins d’ADN.

Compléments

📌 Les inhibiteurs des topoisomérases peuvent bloquer la multiplication cellulaire et sont utilisés comme antibiotiques ou antitumoraux.

• Les sels de platine s’intercalent dans la double hélice, la pontent et la rigidifient, ce qui empêche les facteurs de transcription de reproduire l’ADN et bloque la division cellulaire.

💡 Astuce mémo

Topoisomérase I : un brin ; topoisomérase II : deux brins

📖 7. Structure primaire de l’ARN

★ À maîtriser

📌 L’ARN contient des ribonucléotides, utilise l’uracile à la place de la thymine et possède généralement une structure primaire monocaténaire.

Compléments

• Les différents types d’ARN jouent tous un rôle dans la transcription ou dans la traduction.

💡 Astuce mémo

ARN : ribose, uracile et monobrin ; ADN : désoxyribose, thymine et double brin

📖 8. Repliement et fonctions de l’ARN

★ À maîtriser

• L’ARN se replie sur lui-même par complémentarité des bases pour former des structures secondaires et tertiaires plus complexes.

• La boucle en épingle à cheveux peut bloquer l’ARN et empêcher sa traduction, constituant ainsi un signal d’arrêt.

Compléments

• La structure en forme de trèfle est caractéristique de l’ARNt, ou ARN de transfert.

💡 Astuce mémo

L’épingle à cheveux bloque l’ARN ; le trèfle représente l’ARNt

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison ADN et ARN