Fiche de révision : Chromatine, gènes et ADN

📋 Plan du Cours

1. Organisation de la chromatine
2. Architecture des gènes eucaryotes
3. Dénaturation et renaturation de l’ADN
4. Constitution et rôle des acides nucléiques
5. ADN des génomes non nucléaires

📖 1. Organisation de la chromatine

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléosome : Unité de base de la chromatine, formée d’un noyau protéique autour duquel s’enroule un fil d’ADN.

★ À maîtriser

• Le noyau du nucléosome est un octamère cylindrique comprenant deux exemplaires de chacune des histones H2A, H2B, H3 et H4.

• L’ADN sous forme B effectue un tour et trois quarts autour du cylindre nucléosomique, soit 146 pb.

Compléments

• L’octamère d’histones forme un cylindre de 11 nm de diamètre et de 6 nm de hauteur.

• Le lien internucléosomique est constitué d’ADN auquel est associée une molécule d’histone H1.

• L’organisation présentée passe de la double hélice d’ADN de 2 nm à la structure nucléosomale de 11 nm, puis à la fibre de 30 nm, à une section de chromosome débobiné de 300 nm, à une section condensée de 700 nm et au chromosome mitotique entier de 1 400 nm.

📖 2. Architecture des gènes eucaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Gène : Segment d’ADN génomique porteur d’une information génétique, transcrit en ARN et codant le plus souvent des protéines.
• Pseudogène : Gène inactif qui ne peut être transcrit et traduit en protéine fonctionnelle ; souvent proche d’autres gènes dont il est issu par duplication.
• Promoteur : Région habituellement située en 5′ des gènes, qui comporte le site d’initiation de la transcription et des sites de fixation des facteurs de transcription.
• Locus : Site physique où se situe un gène sur le chromosome.
• Séquences consensus : Séquences nucléotidiques impliquées dans des fonctions semblables et qui ne présentent entre elles que quelques variations mineures.

★ À maîtriser

📌 Les exons sont des séquences nucléotidiques courtes codantes, tandis que les introns sont des séquences non codantes qui leur succèdent dans le gène eucaryote.

Compléments

📌 Dans l’exemple présenté, SMN1 correspond au gène SMNt et SMN2 au gène SMNc, qui n’est pas un pseudogène.

• Le nombre d’exons et d’introns est fixe pour chaque gène et donc pour chaque protéine, mais le nombre et la taille des introns varient d’un gène à l’autre.

• Presque tous les gènes eucaryotes possèdent des introns.

💡 Astuce mémo

Exons codants, introns non codants

📖 3. Dénaturation et renaturation de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Dénaturation de l’ADN : Processus transformant un double brin en deux simples brins en rompant les liaisons hydrogène entre les bases des chaînes complémentaires.
• Température de fusion moléculaire : Température à laquelle la moitié des molécules d’ADN est dénaturée.

★ À maîtriser

📐 Formule - La température de fusion s’estime par $Tm = 2(AT) + 4(GC)$, où AT et GC désignent les comptes de paires correspondants.

• Quand la température baisse, les chaînes d’ADN complémentaires se réassocient deux à deux et les liaisons hydrogène réapparaissent.

Compléments

• La dénaturation in vitro peut être provoquée par plusieurs agents :

  • le pH
  • la température
  • certains solvants
  • des concentrations ioniques élevées
  • des agents alcalins

• La dénaturation de l’ADN s’accompagne d’une augmentation de l’absorption dans l’UV lors du passage du double brin aux simples brins.

• Pour l’exemple présenté, avec 7 paires AT et 7 paires GC, le calcul donne $2\times7+4\times7=42$.

💡 Astuce mémo

Chauffer sépare les brins, refroidir les réassocie

📖 4. Constitution et rôle des acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide nucléique : Enchaînement linéaire de plusieurs nucléotides.

★ À maîtriser

• Un nucléotide est constitué d’une base azotée, d’un pentose et d’un groupement phosphate.

📌 Le pentose est le ribose dans l’ARN et le 2′-désoxyribose dans l’ADN.

• L’ADN est formé de deux chaînes de nucléotides antiparallèles, complémentaires et hélicoïdales.

• L’ADN porte l’information génétique nécessaire à la structure et au fonctionnement de la cellule et de l’organisme.

Compléments

📌 Les bases azotées sont des purines ou des pyrimidines.

📖 5. ADN des génomes non nucléaires

★ À maîtriser

• Chez les eucaryotes, l’ADN s’associe à des protéines pour former la chromatine, qui constitue les chromosomes rassemblés dans le noyau cellulaire.

Compléments

• L’information génétique de ces organismes ou organites est le plus souvent contenue dans une petite molécule d’ADN circulaire :
  • les virus
  • les bactéries
  • les mitochondries
  • les chloroplastes