Fiche de révision : Réplication de l’ADN

📋 Plan du Cours

1. Principes généraux de la réplication
2. Origines et initiation
3. Élongation et amorçage
4. Fourche et synthèse des brins
5. Terminaison de la réplication
6. Fidélité et réparation de l’ADN
7. Réplication chez les eucaryotes
8. Télomères et télomérase
9. Réplication et cycle cellulaire

📖 1. Principes généraux de la réplication

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication de l’ADN : Processus qui permet de transmettre le génome aux générations suivantes.

★ À maîtriser

📌 La réplication de l’ADN est semi-conservative : chaque nouvelle molécule d’ADN contient un brin parental et un brin fils.

• 🔄 Les phases de la réplication sont:
  1. initiation
  2. élongation
  3. terminaison

Compléments

• Chez les virus, la réplication n’est pas autonome et utilise les ressources de la cellule hôte infectée.

💡 Astuce mémo

Complémentarité des bases → transmission fidèle du génome

📖 2. Origines et initiation

★ À maîtriser

• La réplication débute à une ou plusieurs origines, où la double hélice s’ouvre pour former une bulle comprenant deux fourches de réplication qui progressent bidirectionnellement.

📌 L’ADN procaryote possède une seule origine de réplication, tandis que l’ADN eucaryote possède plusieurs origines sur chaque chromatide.

Compléments

• Chez les eucaryotes, les différentes bulles de réplication fusionnent finalement pour former un chromosome constitué de deux chromatides sœurs.

💡 Astuce mémo

Procaryote : une origine ; eucaryote : plusieurs origines

📖 3. Élongation et amorçage

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN polymérase : Enzyme qui synthétise le brin fils en ajoutant des désoxyribonucléotides triphosphate complémentaires du brin matrice dans le sens 5’-3’.
• Amorce : Courte séquence d’ARN synthétisée par la primase qui fournit une extrémité 3’-OH à l’ADN polymérase.

📝 Points essentiels

• L’hélicase ouvre la double hélice, puis des protéines stabilisent les brins parents séparés et la primase synthétise les amorces nécessaires à l’élongation.

📖 4. Fourche et synthèse des brins

★ À maîtriser

📌 Les brins d’ADN sont antiparallèles : l’extrémité 5’ d’un brin fait face à l’extrémité 3’ de l’autre, ce qui impose une synthèse des brins fils uniquement dans le sens 5’-3’.

📌 Le brin direct est synthétisé continûment dans le sens de progression de la fourche à partir d’une seule amorce, tandis que le brin tardif est synthétisé de façon discontinue et rétrograde en fragments d’Okazaki à partir de multiples amorces.

Compléments

• Dans une bulle de réplication, le brin direct d’une fourche devient le brin tardif de l’autre fourche, et inversement.

💡 Astuce mémo

Brin direct continu, brin tardif discontinu

📖 5. Terminaison de la réplication

📝 Points essentiels

• Lors de la terminaison, les amorces d’ARN sont dégradées, les brèches sont comblées par de l’ADN grâce à une ADN polymérase, puis les fragments sont reliés par une ligase.

💡 Astuce mémo

Dégrader les amorces → combler les brèches → ligaturer

📖 6. Fidélité et réparation de l’ADN

🔑 Notions clés & Définitions

• Proofreading : Activité 3’-5’ exonucléasique des ADN polymérases qui excise un nucléotide incorrect immédiatement après son incorporation.

★ À maîtriser

• 🔄 Les mécanismes de fidélité sont: sélection des bases complémentaires, correction des épreuves, réparation des mésappariements par le système MMR

Compléments

• Chez Escherichia coli, le système MMR comprend:
  • MutS
  • MutL
  • MutH

💡 Astuce mémo

Sélection → proofreading → réparation MMR

📖 7. Réplication chez les eucaryotes

📝 Points essentiels

📌 L’ADN procaryote est circulaire et se réplique continûment dans le cytosol, tandis que l’ADN eucaryote est linéaire et se réplique dans le noyau pendant la phase S.

• Avant la réplication, une cellule diploïde possède 2n chromosomes à une chromatide ; après la réplication, elle possède 2n chromosomes à deux chromatides sœurs identiques.

💡 Astuce mémo

Procaryote circulaire dans le cytosol, eucaryote linéaire dans le noyau

📖 8. Télomères et télomérase

🔑 Notions clés & Définitions

• Télomère : Séquence répétée située à l’extrémité d’un chromosome qui protège cette extrémité des fusions chromosomiques.

• Télomérase : Enzyme possédant une activité de réverse transcriptase qui utilise un ARN matrice pour allonger les télomères et permettre la réplication complète de leurs extrémités.

★ À maîtriser

• Après chaque division, la dégradation de la dernière amorce du brin tardif laisse une brèche qui ne peut pas être comblée, ce qui raccourcit progressivement les télomères.

Compléments

• Les télomères contiennent des séquences répétées telles que TTAGGG et forment une structure en boucle appelée T-Loop grâce à une extrémité 3’ sortante.

• Lorsque le raccourcissement des télomères dépasse la limite de Hayflick, la cellule devient sénescente, cesse de se diviser et meurt.

• Les cellules souches et les cellules germinales expriment la télomérase et disposent ainsi d’un potentiel réplicatif quasi illimité.

💡 Astuce mémo

Absence de télomérase → raccourcissement → sénescence

📖 9. Réplication et cycle cellulaire

📝 Points essentiels

• Chez les eucaryotes, la réplication de l’ADN se déroule uniquement pendant la phase S du cycle cellulaire.

• Après la réplication, les chromatides sœurs se condensent, s’alignent à l’équateur en métaphase, puis se séparent et sont réparties entre deux cellules filles génétiquement identiques.

💡 Astuce mémo

Phase S → deux chromatides → mitose et séparation

📊 Tableaux de synthèse

Réplication procaryote et eucaryote