réplication de l ADN

La réplication de l'[[ADN]] se fait en plusieurs étapes :

1. ouverture de la double hélice et positionnement de ADN polymérase.
2. positionnement des enzymes de réplications aux quatre coins de l'œil de réplication.
3. ajout des bases complémentaires

La réplication de l'ADN implique deux catégories d'enzymes :

• endonucléase (couper à l'intérieur)
• exonucléase (couper à l'extrémité)

Durant l'ensemble du processus des protéines vont agirent simultanément :

• topoisomérase va réguler les tensions exercées par la formation des yeux de réplication. Un des brins est cassé et déroulé avant d'être reformé.
• lorsque les brins sont séparés, ils ont tendance à créer des apparaimments locaux. La Protéine Single Strand Bingling empêche leurs formations.

Ouverture de l'oeil de réplication

La réplication de l'ADN débute par la séparation des deux brins d'ADN par un complexe enzymatique. Cela a lieu dans des zones riches en paire de bases AT qui sont plus faciles à séparés.

La séparation des brins forme un œil de réplication.

Hélicase enzyme spécialisée dans l'ouverture de la double hélice. Elle hydrolyse de l'ATP pour rompre les liaisons d'hydrogènes.

Zones de réplication

Régions de réplication zone où débute la réplication de l'ADN.

La réplication s'effectue aux quatre extrémités de l'œil au niveau des fourches de réplication.

Comme la polymérisation se fait toujours de l'extrémité 5' vers le 3' de manière successive et de manière antiparallèle, chaque fourche possède un :

• brin précoce.
• brin tardif ou retardé.

Note

L'ajout des bases sur le brin tardif se fait de façon discontinues, par itération.

Note

Dans le cas du brin tardif, l'ADN polymérase doit se repositionner environ toutes les dix bases.

Réplication de l'ADN

La réplication de l'ADN fait intervenir l'ADN polymérase. Pour pouvoir ajouter des bases, l'ADN polymérase a besoin d'une extrémité 5'. Il y a deux cas où celle-ci est manquante :

Brin tardif Extrémité 5'

Dans le premier cas, une enzyme ajoute une amorce pour que la réplication est lieu.

Note

On parle de l'extrémité 5' de la copie ou 3' du modèle.

Les étapes de l'ajout de bases

Les étapes d'ajout de nouvelles bases sont les suivantes :

1. Ajout d'un précurseur N-triphosphate (3 phosphates - dNTP) avec la base complémentaire.
2. Création de la liaison par fission des deux phosphates.

Cas du brin tardif

Dans le cas du brin tardif, l'ADN polymérase a besoin d'une amorce pour débuter la réplication. Le résultat obtenu est une succession d'amorces et de séquences d'ADN appelée fragments d'Okazaki.

Fragments d'Okazaki l'amorce d'ARN et la séquence d'ADN.

AND primase type d'ARN polymérase qui synthétise l'amorce d'ARN nécessaire à l'ADN polymérase. Elle se fixe et ajoute le nucléotide complémentaire.

Note

Les ARN polymérases n'ont pas besoin d'une amorce càd d'extrémité 3' pour ajouter des nucléotides.

Le brin obtenu est un mélange d'ARN et d'ADN appelé brin néo-synthétique. L'enzyme RNHASE H coupe les liaisons des amorces des fragments d'Okazaki et les enlèvent pour permettre à l'ADN polymérase de venir ajouter la base correspondante. Ensuite une ligase relira les morceaux d'ADN entre eux.

Ligase protéine qui relie les morceaux d'ADN entre eux.

L'extrémité 5'

L'ADN polymérase est incapable de répliquer l'extrémité 5'. C'est une télomérase qui viendra ajouter une séquence ARN complémentaire. La séquence est connue à l'avance car elle est de type répliqué en tandem.

Télomérase enzyme qui contient un brin d'ARN contient un brin complémentaire de l'extrémité 5'.

Note

Pour les eucaryotes, l'extrémité 5' au niveau du télomère subira un raccourcissement à chaque réplication.

Ce mécanisme a été identifié comme un de ceux lié au vieillissement.

Erreur de réplication

Lorsqu'une erreur de réplication se produit, l'ajout des bases s'arrête à cause du mésappariement des bases.

Exonucléase enzyme qui coupe l'extrémité où l'erreur s'est produite.