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 brins néosynthétisés
5. Terminaison et fidélité
6. Réplication selon le type cellulaire
7. Télomères et raccourcissement chromosomique

📖 1. Principes généraux de la réplication

🔑 Notions clés & Définitions

• Réplication de l’ADN : Processus qui permet la transmission du génome aux générations suivantes.

★ À maîtriser

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

• La réplication ouvre la double hélice, utilise chaque brin parental comme matrice et assemble des nucléotides complémentaires pour former deux brins fils.

Compléments

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

💡 Astuce mémo

Complémentarité des bases → deux molécules filles semi-conservatives

📖 2. Origines et initiation

🔑 Notions clés & Définitions

• Origine de réplication : Région du chromosome où débute l’ouverture de la double hélice et la synthèse de l’ADN.

★ À maîtriser

• À partir d’une origine, l’ouverture de la double hélice forme une bulle de réplication comprenant deux fourches et la synthèse progresse dans deux directions opposées.

📌 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 complémentaires dans le sens 5’-3’.
• Amorce : Courte séquence d’ARN qui fournit une extrémité 3’-OH nécessaire au début de la synthèse du brin fils.

📝 Points essentiels

• La primase synthétise l’amorce complémentaire du brin matrice sous forme d’ARN.

📌 L’ADN polymérase ne peut ajouter des nucléotides qu’à une extrémité 3’-OH et allonge donc toujours le brin dans le sens 5’-3’.

💡 Astuce mémo

Primase → amorce → ADN polymérase

📖 4. Fourche et brins néosynthétisés

★ À maîtriser

📌 Le brin direct est synthétisé continûment dans le sens de progression de la fourche à partir d’une seule amorce.

📌 Le brin tardif est synthétisé de façon discontinue et rétrograde sous forme de fragments d’Okazaki à partir de multiples amorces.

Compléments

• La réplication est asymétrique, semi-discontinue et rétrograde au niveau d’une fourche de réplication.

📌 Entre les deux fourches d’une même bulle, le brin direct d’une fourche devient le brin tardif de l’autre, et inversement.

💡 Astuce mémo

Brin direct continu, brin tardif discontinu

📖 5. Terminaison et fidélité

★ À maîtriser

• Lors de la terminaison, les amorces d’ARN sont dégradées, remplacées par de l’ADN, puis les fragments d’Okazaki sont reliés par une ligase.

• La fidélité de la réplication repose sur la sélection des bases complémentaires, le proofreading des ADN polymérases et le système MMR.

Compléments

• Les ADN polymérases procaryotes I, II et III ainsi que les ADN polymérases eucaryotes delta et epsilon possèdent une activité de correction 3’-5’ exonucléasique.

• Lorsqu’un mésappariement est détecté, le brin en cours de synthèse passe du site de synthèse au site exonucléasique, où le nucléotide incorrect est excisé avant la reprise de la synthèse.

💡 Astuce mémo

Remplacement des amorces → ligature → correction des erreurs

📖 6. Réplication selon le type cellulaire

★ À maîtriser

📌 L’ADN procaryote est circulaire et sa réplication est continue dans le cytosol, tandis que l’ADN eucaryote est linéaire et répliqué dans le noyau.

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

📌 Avant la réplication, une cellule diploïde possède 2n chromosomes à une chromatide, puis elle possède 2n chromosomes à deux chromatides sœurs identiques.

Compléments

• Après la mitose, chaque cellule fille reçoit une copie du génome de la cellule mère.

💡 Astuce mémo

Procaryote circulaire dans le cytosol, eucaryote linéaire dans le noyau

📖 7. Télomères et raccourcissement chromosomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Télomères : Séquences répétées qui protègent les extrémités des chromosomes, comme la séquence TTAGGG.

📝 Points essentiels

• L’extrémité 3’ sortante du télomère envahit la double hélice et forme une boucle appelée T-loop.

• Après la dégradation de la dernière amorce du brin tardif, la brèche ne peut pas être comblée faute d’extrémité 3’-OH, ce qui raccourcit les chromosomes à chaque division.

📌 Lorsque le raccourcissement atteint la limite de Hayflick, la cellule devient sénescente, cesse de se diviser et meurt.

💡 Astuce mémo

Dernière amorce non remplacée → raccourcissement → limite de Hayflick

📊 Tableaux de synthèse

Réplication procaryote et eucaryote

Brin direct et brin tardif