Fiche de révision : Réplication de l’ADN

📋 Plan du Cours

1. Matériel héréditaire et nucléotides
2. Structure de la double hélice
3. Cycle cellulaire et réplication
4. Modèles de réplication de l’ADN
5. Polymérisation et sens de synthèse
6. Origines et fourches de réplication
7. Synthèse des brins et maturation
8. Enzymes de structuration de l’ADN
9. Étendue de la réplication
10. Réplication avant les divisions

📖 1. Matériel héréditaire et nucléotides

★ À maîtriser

• Les bases puriques de l’ADN sont l’adénine et la guanine.

• Les bases pyrimidiques présentées sont la cytosine et la thymine dans l’ADN, ainsi que l’uracile dans l’ARN.

Compléments

• Le matériel héréditaire est présenté selon l’organisation cellule, chromosome, ADN et gène.

• Les nucléotides de l’ADN sont reliés par des liaisons covalentes phosphodiester.

📖 2. Structure de la double hélice

★ À maîtriser

• L’ADN est constitué de deux brins complémentaires et antiparallèles organisés en double hélice.

Compléments

• Les paires de bases de la double hélice sont associées par deux ou trois liaisons hydrogène, selon la paire.

💡 Astuce mémo

Les brins sont complémentaires, mais antiparallèles.

📖 3. Cycle cellulaire et réplication

★ À maîtriser

• La phase S du cycle cellulaire est la phase de duplication de l’ADN.

Compléments

• Pendant la phase G1, l’ADN est actif, son activité diminue et la cellule se prépare à sa duplication.

• Pendant la phase G2, la cellule se prépare à la division et l’ADN est inactif.

• Les cellules en G0 sont spécialisées et quiescentes, et ne se divisent plus sauf circonstances particulières.

💡 Astuce mémo

G1 prépare, S duplique, G2 prépare la division.

📖 4. Modèles de réplication de l’ADN

📝 Points essentiels

• Les trois modèles proposés sont :

  • le modèle conservatif
  • le modèle semi-conservatif
  • le modèle dispersif

• Dans le modèle semi-conservatif, chaque molécule d’ADN fille contient un brin parental associé à un brin nouvellement synthétisé. - Matthew Meselson and Franklin W. Stahl, THE REPLICATION OF DNA IN ESCHERICHIA COLI, 1958

💡 Astuce mémo

Le modèle semi-conservatif conserve un brin parental dans chaque ADN fils.

📖 5. Polymérisation et sens de synthèse

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN polymérase ADN dépendante : Enzyme qui synthétise un brin d’ADN en utilisant un brin d’ADN comme matrice.

★ À maîtriser

• L’ADN polymérase synthétise l’ADN dans le sens 5′ vers 3′ en lisant le brin complémentaire dans le sens 3′ vers 5′.

Compléments

📌 La plupart des ADN polymérases nécessitent une amorce portant une extrémité 3′ hydroxyle déjà présente pour allonger une région partiellement double brin.

📖 6. Origines et fourches de réplication

★ À maîtriser

• L’ouverture de l’ADN commence à une origine de réplication et forme un œil de réplication.

📌 À une fourche, le brin direct est synthétisé continûment tandis que le brin suiveur est synthétisé de manière discontinue.

Compléments

• Un génome possède plusieurs origines de réplication.

• L’ouverture de l’œil de réplication forme deux fourches de réplication qui progressent à partir de l’origine.

💡 Astuce mémo

Un œil s’ouvre à l’origine et ses deux fourches avancent.

📖 7. Synthèse des brins et maturation

🔑 Notions clés & Définitions

• Primase : ARN polymérase ADN dépendante qui synthétise de novo de courts segments d’ARN servant d’amorces à l’ADN polymérase réplicative.

★ À maîtriser

• À la fourche de réplication, l’amorçage par la primase précède l’allongement par l’ADN polymérase, puis les amorces d’ARN sont retirées et les fragments du brin suiveur sont reliés par une ligase.

Compléments

• L’ADN polymérase I possède une activité exonucléase 5′ qui retire les amorces d’ARN.

• La ligase relie les fragments du brin suiveur en formant une nouvelle liaison phosphodiester et consomme de l’ATP.

💡 Astuce mémo

Amorcer, allonger, retirer l’ARN, puis ligaturer.

📖 8. Enzymes de structuration de l’ADN

★ À maîtriser

• L’hélicase, la topoisomérase et la gyrase participent à l’ouverture de la double hélice et à la lutte contre les tensions qu’elle subit, en consommant de l’ATP.

Compléments

• Les protéines SSB maintiennent l’ADN sous forme simple brin.

📖 9. Étendue de la réplication

★ À maîtriser

• La réplication copie tout l’ADN, qu’il corresponde à un gène ou non et qu’il soit compacté ou non.

Compléments

• La décomposition de l’hétérochromatine en euchromatine n’est pas indispensable à la réplication.

💡 Astuce mémo

La réplication copie tout l’ADN, pas seulement les gènes.

📖 10. Réplication avant les divisions

★ À maîtriser

• La réplication de l’ADN a lieu en préparation de la mitose et de la méiose.

Compléments

• Pour une cellule diploïde, la réplication fait passer de 2n chromosomes à une chromatide à 2n chromosomes à deux chromatides.

• La mitose comprend :

  • la prophase
  • la métaphase
  • l’anaphase
  • la télophase