Sciences de la vie

CONNAISSANCE 10 Réplication de l’ADN I. CARACTÉRISTIQUES DE LA RÉPLICATION c La réplication est un processus selon lequel un nouveau brin d’ADN est synthétisé à partir d’un brin matrice dont il est complémentaire. Elle est catalysée par les ADN polymérases, qui ne fonctionnent que dans le sens 5¢ Æ 3¢ et à partir d’une extrémité 3¢ OH libre. c Elle se déroule au sein d’unités appelées réplicon, délimitées par une origine de réplication et une terminaison. L’ADN bactérien constitue à lui seul, un seul réplicon, par contre chaque chromosome eucaryote contient un grand nombre de réplicons. Ces réplicons sont observables en microscopie électronique sous forme d’yeux de réplication. c La réplication est semi-conservative, bi-directionnelle et asymétrique – l’un des deux brins est synthétisé de façon continue (brin précoce) alors que l’autre est synthétisé sous forme de fragments connus sous le nom de fragments d’Okazaki (brin tardif) – chez les Procaryotes comme chez les Eucaryotes.

II. ÉTAPES DE LA RÉPLICATION CHEZ LES PROCARYOTES a) Initiation A

B

C

Ori C : origine de la réplication chez E. Coli Dna G Noyau protéique de Dna A

5´ 3´ 3´ 5´

Dna B

Dna B 3´ 5´ 5´ 3´

Dna B

Ouverture localisée de la double hélice d’ADN

Dna B

ARN

ATP ADP + P Dna B

Dna B

SSB

A – Fixation spécifique de plusieurs copies de la protéine Dna A, sur l’origine de réplication pour former un noyau protéique autour duquel s’enroule l’ADN. Ceci provoque l’ouverture localisée des deux chaînes d’ADN, formant un complexe ouvert.

B – Une hélicase, la Dna B, se fixe alors sur l’ADN simple brin et ouvre les 2 brins d’ADN en se déplaçant sur la double hélice (C), grâce à l’hydrolyse d’ATP. Les chaînes d’ADN sont maintenues ouvertes par des protéines de liaison à l’ADN simple brin (SSB : single-strand DNA-binding protein).

C – Une primase, la Dna G, rejoint le complexe initialement formé, ce qui constitue le primosome. Elle catalyse la synthèse de courtes séquences d’ARN (10 bases de long environ) en se déplaçant dans le même sens que la fourche de réplication, 5’ – 3’.

b) Progression de la fourche de réplication et polymérisation des nucléotides par l’ADN polymérase III c L’ADN polymérase III : Dimère asymétrique de 900 kDa, constitué de différentes sousb b b b unités : – le noyau de l’enzyme, possédant une activité réplicative et Noyau Noyau exonucléasique 3¢ – 5¢ ; – la sous-unité Thau (t) permet la dimérisation du noyau ; t t 212

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