[PDF] Replication et reparation 7 nov. 2018 B) L'é

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Réplication et Réparation de l'ADNI)Réplication et réparation de l'ADN :2A) Réplication de l'ADN :3B) Mode de réplication de l'ADN :3C) Fourche de réplication et réplication bidirectionnelle :5II) Déroulement du duplex et séparation des brins :8III) Mécanisme de réplication de l'ADN : 10A) L'initiation de la réplication :10B) L'élongation ou la synthèse de l'ADN :10C) Réplication semi-discontinue :11D) Mécanisme opérant au niveau de la fourche de réplication :12E) La réplication dans les cellules eucaryotes : 13F) La fin de la réplication ou terminaison :14IV) Réparation de l'ADN :15A) Détection des dommages de l'ADN :16B) Les altérations de la structure de l'ADN :16C) Réparation par excision de nucléotide (REN) :17D) Réparation par excision de base (REB) :18Page sur 124Version 1.0 - 07/11/2018

Généralités :•L'Acide DesoxyriboNuc léique (ADN ) est une molécule pré sente dans toutes les cellules vivantes qu i renferme l'ensemble des informations né cessaires au développement et au fonctionnement d'un organisme.

L'ADN est une molécule allongée pouvant mesurer plusieurs centimètres de long. Il peut être soit linéaire, soit circulaire.

Chez les procaryotes, organisme unicellulaire sans noyau, l'ADN est en général présent sous la forme d'un seul chromosome circulaire superenroulé. Cet ADN peut se compacter en core plus sous forme de superhélice et donner d es structures hélicoïdales.

Chez les eucaryotes, l'ADN est présent dans le noyau cellulaire principalement mais aussi dans les mitochondries et les chloroplastes.

Dans le noyau, il est linéaire et scindé en plusieurs ADN formant des chromosomes. Il est plus ou moins compacté et associé à des protéines comme les histones.I)Réplication et réparation de l'ADN :La réplication a lieu au cours de la phase S, (comme Synthèse) dernière phase de l'interphase que précède la phase M (comme mitose).

Le mécanisme mis en oeuvre pour la réplication de l'ADN sert également à réparer le matériel génétique qui a subit des dégâts, altérations. Pour s'auto-répliquer, l'ADN a besoin d'une cellule. Page sur 224

A) Réplication de l'ADN :La formulation de la structure de l'ADN par Watson et Crick en 1953 s'accompagnait d'une proposition concernant son auto duplication.

Les deux brins de la double hélice restent unis par des liaisons hydrogènes entre les bases. A=T et CΞG

Les deux a uteurs voyaient la réplication comme u ne séparation graduelle de s brins de la double hé lice. Dès que les bri ns sont séparés, chacun peut donc servir de modèle pour diriger la synthèse de son complément et reconstituer la double hélice.B) Mode de réplication de l'ADN :a)Suivant la première hypothèse de Watson et Crick : chacun des duplex fils do it posséder un bri n complet du duplex d' origine et un autre néoformé. ➔ Un e réplication de ce type est semi-conservative pu isque chaque cellule fille reçoit une moitié de la structure parentale.b) 2ème

hyp othèse : Dans une répl ication dite conservative, les deux brins d'origine rest eraient ensemble ap rès avoir servi de modèle, de même que les deux brins néoformés.

➔ Par conséqu ent une cellule fille n'aurait que le duplex entièrement conservé et l'autre ne recevrait que de l'ADN néoformé.c) Dans le 3ème

cas : Ré plication dispersive : Les 2 brins parentaux seraient fragmentés et les nouveaux brins seraient synthétisés sous la forme de courts seg ments. Découper les petits fragme nts, puis l es recoupler grâce à des ligases.

Les fragments anciens et nouveaux seraient ensuite réunis en un brin complet. ➔ Par conséquent, les cellules filles posséderaient des duplex dont les deux brins seraient un mélange d'ADN ancien et nouveau.Il n'y avait pas d'expérience pour vérifier à l'époque.La réplication est semi-conservatrice (= semi-conservative) chez les bactéries. (exemple escherichia coli)La mise en culture de bactéries e n milieu contenant chlorure d'ammonium comme unique source d'azote 15 (N15

) (alors que l'azote " normal » est l'azote 14), a pour conséquence que les ba ses azotés de l'ADN de ces cellules, ne co ntenaien t que l'isotope lourd de l'azote. Page sur 324

Expérience pulse and chase :C'est la technique que l'on a utilisé pour répondre à la question du mode de réplication de l'ADN. Pulse : Je synthétise des molécules denses avec le N15

(azote)Chase : Je change de milieu et je vais mettre du chlorure d'ammonium normal avec de l'azote 14 N14 . Il faut faire quelques lavages avant pour qu'il ne reste plus de N15

.On aura donc les résultats de l'ADN avec uniquement de l'azote 15 (lourd), et des résultats de l'ADN avec uniquement de l'azote 14 (normal). Le but est de voir si les molécules vont rester denses (N15

) ou si avec les nouvelles molécules on va retrouver l'azote 14.L'ADN préparé à partir des bactéries à différents stades de l'expérience est mélangé à une solution concentrée de chlorure de césium puis centrifugé à grande vitesse jusqu'à équilibre. Le gradient de chlorure de césium va séparer les molécules en fonction de leur densité.

Les ions césiums ont une masse atomique suffisante pour être affectés par la force centrifuge. Ils f orment un gradient de densité pe ndant la centrifugation a vec la concentration en césium la plus basse (donc faible densité) au sommet du tube, et la plus forte densité dans le fond du tube. Pendant la centrifugation les fragments d'ADN présents dans le tube se placent à des niveaux de même densité que la leur. On regarde les bandes avec une lumière UV dans une chambre noire.

Celle-ci dépend elle même du rapport N15

/N14

présent dans leurs nucléotides. A l'issu de la centrifugation, le fragment d'ADN se trouve d'autant plus haut dans le tube que sa teneur en N14

est plus élevée. (bas quand N15 élevé)On prend 4 tubes dont un tube témoin (50% de N14

et 50% de N15

). Dans les 3 premiers tubes on mets des molécules qu i ont ét é synthétisé es à des temps de l'expéri ence différents (5 min - 10 min - 20 min) par exemple.

Si on a toujours la molécule la plus dense en bas on peut s'orienter vers l'hypothèse de la réplication conservative. En revanche si la molécule de N15

" disparait » on élimine la réplication conservative étant donné qu'on a perdu notre molécule d'origine, la molécule parentale. On élimine la réplication dispersive car il y a des molécules intermédiaires.Entre N15

et N14 il va y avoir création de plusieurs molécules, N14 va persister et N15 va disparaitre - > réplication semi-conservative.

Les résultats attendus de ce type d'expérience pour les 3 schémas possibles de réplication : le tube isolé représente la position de l'ADN parentale et celle où devrait se trouver les bandes correspondantes à des fragments d'ADN légers ou hybrides. -L'apparition d'une bande hybride et la disparition de la bande lourde après une génération élimine la réplication conservative.

- L'apparition ultérieure de 2 bandes : une légère et une hybride élimine le schéma dispersif. → En 1960, on a prouvé que la réplication était

semi-conservatrice dans les cellules eucaryotes.Page sur 424

C) Fourche de réplication et réplication bidirectionnelle :Plus de 30 protéines parmi lesquelles plusieurs sont dotées d'activité enzymatique sont nécessaires pour la réplication des chromosomes d'Escherichia Coli qui est le nom de la bactérie. Parmi ces protéines on trouve les enzymes suivantes :Protéines intervenant au niveau de la fourche de réplication (bactérie):- On trouve la gyrase ou chez les eu caryotes la topoisomérase qu i élimine des supertours positifs créé s par progression de la fourche et crée éga lement des supertours négatifs ce qui permet d'annuler une tension ultérieure au déroulement suivant.- On trouve aussi deux hélicases (ATP dépendantes), une sur chaque brin, protéines de fixation à l'ADN monocaténaire, qui assurent la séparation progressive et régulière des deux brins d'ADN en éliminant les liaisons H en présence d'ATP. (Elles utilisent donc l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP en ADP)

- Les déroulases (ou protéines SSB) (single stranded DNA binding) : Elles se fixent sur chaque monobrin dès leur séparation = les monobrins sont alors stabilisés.-Les primases (Primer = amorces en anglais) qui sont des ARN polymérases synthétisant les amorces ARN (des ribonucléotides : ne peut pas commencer de synthèse sans cette fameuse amorce) de 4 à 12 nucléotides.(elle synthétise de 3' en 5' pour que l'élongation se fasse de 5' en 3' ) Elle synthé tise des amo rces sur le brin retardé toutes les secondes.- L'ADN polymérase III (utilise dNTP (désoxynucléotides)) assure l'élongation (polymérisation) à partir de l'amorce ARN dans le sens 5' → 3' de la chaîne lors de la réplication. Chez escherichia coli on connait 5 ADN polymérases différentes dont la 3 qui forme avec d'autres protéines un complexe hautement processif (jusqu'à 50 000 nucléotides/min) et puis l'ADN polymérase 1 faiblement processive qui élimine les amorce d'ARN grâce à une activité 5' exonucléase pour les remplacer par de l'ADN. Ces deux enzymes possèdent de plus une activité 3' exonucléase correctrice des erreurs de synthèse. Les 3 autres ADN polymérise s de la ba ctérie p articipent à dive rses opérations de réparation de l'ADN.Page sur 524

Elle est processive car elle est capable de polymériser plusieurs milliers de nucléotides sans se décrocher du brin matrice.

Elle a une activité exonucléase 3'→5'. Activité de correction.(synthèse dans le sens 5'-3')

-L'ADN polyméras e I intervient dans l'élimination des amorces d'ARN grâce à son activité exonucléase 5'→3' (première activité).Elle intervient aussi dans le remplissage des espaces liés à l'élimination des amorces (deuxième activité) et enfin d ans la réparation de s lésions grâ ce à son activité exonucléase 3'→5'. (troisième activité)Les deux molécules ADN polymérase I et III possèdent une activité exonucléase 3' - > 5' cette activité intrinsèque leur permet de revenir sur leurs pas en cas d'erreur. Par exemple si elles ont mis à A à la place d'un G elles peuvent revenir en arrière pour mettre le bon nucléotide.-L'ADN ligase permet la jonction des fragments d'OKAZAKI. Liaison phosphodiestérase entre le 1er

nu cléotide apportée par la ADN polymé rase III et le dernier par l a ADN polymérase I (ou entre le 1er de l'ADN poly I et le dernier de l'ADN poly III).Expérience : ADN en présence de radioactivité, au début on a plusieurs petites bandes courtes, au bout d'un certain temps on a que des bandes longues - > élimination des fragments d'Okazaki qui sont remplacés par de l'ADN.Page sur 624

Chez les eucaryotes, il y a aussi plusieurs ADN polymérases, 3 sont essentiels. L'ADN polymérase α pri mase possède 4 sous -uni tés : 2 po ur la synthèse de l'AD N utilisant les dNTP et 2 pour la synthèse de l'ARN de l'amorce utilisant les rNTP (d'où l'activité primase).

Elle ne va pas lâcher le système. Elle va utiliser les ribonucléotides dès qu'elle a fait les 10 à 15 nucléotides nécessaires, elle arrête son activité primase pour déclencher celle des deux autres sous unités qui vont continuer la synthèse. La progressivité de ces enzymes est basse pour ne pas faire d'erreurs.

Ensuite interviennent donc les ADN polymérases γ et ε, hautement processifs. Elles remplacent l'ADN polymérase α pour synthétiser le reste de l'ADN.

Epsilon possède une activité de correction exonucléase 3'-5', lorsqu'elle se rend compte qu'il y a une erreur, elle revient pour réparer mais dans le cancer il y a justement une mutation de cette activité réparatrice, l'ADN polymérase va donc créer des mutations de partout qui ne seront pas réparées. Les patients qui possèdent ce type de mutations vont être traités par immunothérapie.

Les autres AD N polymérases eucaryot es participe nt comme pour les bactéries à la réparation de l'ADN.L'origine de la réplication de chromosome bactérien (escherichia coli) est une séquence spécifique appelée OriC à laquel le plusieurs protéines se fixent po ur initier le processus de réplication.

À partir de l'origine, la réplication débute et se poursuit dans les deux directions : elle est bidirectionnelle.

La fourche de réplication est créée par l'action des hélicases qui brisent les liaisons hydrogènes entre les deux brins de la double hélice d'ADN ce qui permet leur séparation.Page sur 724

II) Déroulement du duplex et séparation des brins :La séparation d'une double hélice entraine un déroulement de la structure.

La séparation de deux brins d'une molécule d'ADN circulaire ou d'une linéaire qui n'est pas libre de tourner (comme ce serait le cas pour un long chromosome eucaryote) induit une tension da ns la molécule qui ne peut être supprimée pa r une rotation de la molécule entière.

La molécule d'ADN forme alors une superhélice positive. Les cellules possèdent des enzymes qu'on appelle des topoisomérases capables de modifier le surenroulement d'une molécule d'ADN.

L'ADN peut donc exister dans 3 états : - Un état relâché-Un état superenroulé positif -Un état superenroulé négatifSi on fait une électrophorèse :

La molécule super relâchée est plutôt linéaire et ne migre pas loin dans le gel d'agaroseLa molécule super enroulée (positivement ou négativement) est un peu globulaire : elle traverse le gel plus profondément.L'état d'enroulement ch ange donc le comportement face à un champ é lectrique, les caractéristiques physiques.

Une superhélice négative ADN exerce des pressions favorisant la séparation des brins nécessaire au cours de la réplication (synthèse ADN) et la transcription (synthèse ARN) Les cellules utilisent des enzymes pour modifier le surenroulement d'un duplex d'ADN. Ces enzymes sont les topoisomérases car elles modifient la topologie de l'ADN et sont réparties en 2 classes (topoisomérase I et II)

Page sur 824

On connait deux types de topoisomérases : -Topoisomérase de type I :Elle catalyse la coupure et la soudure d'un seul des deux brins d'ADN.

Lorsqu'elle a eu lieu, le brin d'ADN sectionné peut alors tourner sur lui même ce qui diminue le superenroulement négatif et permet de revenir à une conformation plus relâchée.

La coupure et la formation de la liaison initiale après le déroulement de l'ADN ne consomme pas d'ATP.-Topoisomérase de type II : Elle provoque une rupture temporaire des deux brins du duplex d'ADN. Elles sont capables de produire une superhélice et de relâcher l'ADN après avoir supprimé des supertours positifs. Elles peuvent aussi faire ou défaire des noeuds dans la molécule d'ADN.

Elle est nécessaire pour détacher les molécules d'ADN et permettre la séparation des chromosomes dupliqués à la mitose.

La topoisomérase II humaine est la cible de plusieurs médicaments comme l'Etoposide, la Doxorubicine, (inhibiteurs de la Topoisomérase II) utilisés pour tuer les cellules cancéreuses à division rapide. On traite le patient au moment de l'activité ligase de la topoisomérase II. Les brins seront clivés mais pas ressoudés, la réplication ne peut pas se poursuivre et la cellule cancéreuse est bloquée.

Ces deux médicaments agissent de façon covalente avec la topoisomérase II, toutes les molécules d'ADN qui ont été sectionnées ne pourront pas être ressoudées, ce qui provoque l'apoptose des cellules.Ces substances se lient à l'enzyme et empêchent la soudure des brins d'ADN scindés. On trouve dans ce type de topoisomérase la gyrase bactérienne, qui se déplace le long de l'ADN à l'avant de la fourche de réplication, en éliminant les superhélices. L'action des topoisomérases II utilise l'énergie de l'hydrolyse d'ATP contrairement à la I.Mécanisme d'action de la gyr ase sur un ADN circulai re : (schém a HC pris sur internet)La gyrase catalyse le croisement des brins, ce qui permet l'introduction de supertours négatifs.Page sur 924

III) Mécanisme de réplication de l'ADN : La réplication peut être divisée en 3 étapes principales :-Initiation-Élongation-TerminaisonA) L'initiation de la réplication :Elle a lieu à l'origine de réplication. Il n'y a qu'une seule origine de réplication dans les chromosomes bactériens (OriC) alors qu'il en existe plusieurs chez les eucaryotes .➔ Il existe des protéines capables de reconnaitre ces origines et initier la réplication.

OriC est reconnu par des protéines, et deux fourches vont s'y fixer : Une partant vers la gauche et une autre partant vers la droite.B) L'élongation ou la synthèse de l'ADN :C'est au cours de cette phase qu'il y a formation du replisome et synthèse d'ADN.

Son élongation progresse toujours dans le sens 5' vers 3' pour le brin en création.

Les deux brins de la double hélice d'ADN sont enroulés dans des sens opposés : Ils sont antiparallèles.

Il existe de ce fait des mécanismes différents selon le brin d'ADN répliqué. L'ADN polymérase ne peut allonger que dans le sens 5'-3' et il lui faut une matrice.

Pour résoudre ce problème, l'autre brin sera recopié de manière discontinue grâce aux fragments d'Okasaki. •Le brin synthétisé de manière continu est le brin précoce ou avancé. •L'autre synthétisé de manière discontinue est le brin retardé.

Jamais une ADN polymérase n'agit seule, elle doit se fixer à une matrice.

La primase synthétise une amorce de 4-12 nucléotides rATP ou rCTP par ex (amorce) Ensuite l'ADN polymérase III se fixe à l'amorce et synthétise des milliers de nucléotides d'un coup. Pour le brin retardé, comme on doit synthétiser en 5'-3' il faut plusieurs petites amorces au fur et à mesure que le brin se déroule pour que l'ADN polymérase III puisse synthétiser des petits brins retardés 5'-3' complémentaires : les fragments d'Okazaki.

L'ADN ligase vie nt ensuite souder entre eux les fragments d' Okazaki. Dans son expérience, Okazaki a remarqué que les brins sont au début de 500 paires de bases, mais avec le temps qui passe, ils s'associent donc leur longueur augmente, (les plus légers disparaissent définitivement)

Le brin retardé se courbe dans le même sens que l'autre et l'ADN polymérase III peut synthétiser les deux nouveaux brins en même temps des deux côtés. FIN DU COURS 07/11/18Page sur 1024

C) Réplication semi-discontinue :Un brin étant synthétisé de façon continue et l'autre de manière discontinue, on dit que la réplication est semi-discontinue.Okazaki remarqua que les bactéries qui recevaient de courts pulses de thymidine triciée étaient immédiatement t uées. On pouvait retrouver la plus grande partie de la radioactivité dans de petits fragments d'ADN de 1000 à 2000 nucléotides de long.

Si le p ulse était suivi d'une court e chasse, la radioactivi té se retrouvai ent dans des molécules d'ADN beaucoup plus grand. Pulse: on incube une cellule bactérienne avec de la thimidi ne tritiée pendant un certai n temps. On enlève la th imidine tritiée pour la remplacer par de la thimidine normale, cette étape s'appelle chase. On a utilisé le même concept avec N14/N15.

Cela montrait qu'une partie de l'ADN était construite à partir de petits fragments appelés plus tard "fragments d'Okazaki», qui s'unissent rapidement en morceaux plus grands.

➔ L'enzyme responsable de la liaison des fragments d'Okazaki entre le premier apporté par l'ADN polymérase III et le dernier apporté par l'ADN polymérase I, est l'ADN ligase.•L'initiation est le fait de l'action d'une ARN polymérase particulière : la primase, laquelle synthétise une courte amorce d'ARN et non d'ADN.

•Le brin précoce (ou avancé) dont la synthèse débute dès l'origine de la réplication est également initié par l'action de la primase. Les courts ARN synthétisés par la primase sont les amorces nécessaires à la synthèse de l'ADN par une ADN polymérase III. •Les amorces d'ARN sont ensuite éliminées, et la lacune qui en résulte dans le brin est comblée par de l'ADN et soudée grâce à l'action de l'ADN ligase.

Page sur 1124

D) Mécanisme opérant au niveau de la fourche de réplication :

Le déroulement du duplex et la séparation des brins exige la participation de 2 types de protéines qui se fixent à l'ADN : •2 hélicases (Coupent les LH et déroulent l'ADN) :

- Des protéines peuvent se lier à l'ADN simple brin ou monocaténaire, pour éviter la reformation de la double hélice : les protéines SSB des bactéries et les protéines RPA (replicating protein A) des eucaryotes. •Les ADN hélicases déroulent le duplex au cours d'une réaction utilisant l'énergie libérée par hydrolyse d'ATP pour se déplacer le long d'un des 2 brins d'ADN, rompre les liaisons H reliant les 2 brins et exposer les ADN monocaténaires modèles.➔ Activités exonucléases des ADN polymérases :En plus de son activité dans la polymérisation, l'ADN polymérase I est une exonucléase 3'5' et 5'3'.Toute ADN polymérase a toujours besoin d'une séquence double brin (ARN ou ADN), ou amorce pour commencer la synthèse

Quand l'enzyme élimine des ribonucléotides de l'amorce, son activité de polymérase comble simultanément le vide qui en résulte avec les désoxy-ribonucléotides (dNTP). Grâce à une ADN ligase, le dernier dNTP incorporé est ensuite unis par covalence à l'extrémité 5' du fragment d'ADN synthétisé antérieurement. Page sur 1224

E) La réplication dans les cellules eucaryotes : Dans les cellules eucaryotes, la réplication passe par le même mécanisme et utilise les mêmes protéines que chez les procaryotes. (nomination différente entre eucaryote et procaryote)Les cellules eucaryotes répliquent leur génome par petites portions appelées réplicons.

Chaque réplicon possède sa propre origine à partir de laquelle les fourches de réplication progressent dans les deux sens.

Il y a entre 30 000 et 50 000 origines de réplication actives à chaque cycle cellulaire.

Toutes les origines de réplication ne sont pas actives en même temps, leur activation est définie à des périodes spécifiques durant la progression du cycle cellulaire.

La sélection des sites auxquels la réplication peut être initiée seraient contrôlée par des évènements épigénétiques locaux, comme:•La position des nucléosomes•Le type de modification des histones, •La méthylation de l'ADN•Le degré d'enroulement•Le niveau de la transcription

Comme dans les bactéries, la réplication de l'ADN des eucaryotes est semi-discontinue pour une longueur de 150 nucléotides pour les fragments d'Okazaki.L'ADN polymérase de la réplication des eucaryotes est présente sous forme de dimère ce qui suggère que les brins avancés et retardés sont synthétisés de façon coordonnée par un seul complexe de réplication ou réplisome.La réplication s'accompagne d'une duplication des histones: à chaque cycle de réplication de l'ADN, la masse d'histone double donc les histones nouvellementsynthétisés et histones parentales sont situés à la fois sur les brins avancés et retardés.Page sur 1324

F) La fin de la réplication ou terminaison :Il est difficile de répliquer complètement les extrémités de l'ADN car les polymérases n'agissent que dans la direction 5' 3'.

Le brin retardé aurait une extrémité 5' incomplète après l'élimination de l'amorce d'ARN.

➔ Les extrémités des chromosomes eucaryotes sont appelées des télomères (viens de telos → extrémités). Chez l'Homme, la séquence répétitive de courte séquence non codante

(5'-TTAGGG-3' - > taille souvent de 10k/base a 15k/base) qui se trouve de cycle en cycle, incomplètement dupliquée à partir du brin retardé. Un segment terminal situé à l'extrémité 3' du brin retardé reste à la fin de la réplication sous la forme d'un simple brin.

➔ À la réplication suivante, le chromosome correspondant sera plus court que son homologue.

Et, de génération en génération, une perte progressive d'information génétique en résulte dont les effets ne peuvent être que défavorables. Pour compenser ce déficit, les cellules eucaryotes possèdent un mécanisme enzymatique basé sur un ADN polymérase spécial nommé télomérase.•La télomérase appartient à une classe d'ADN polymérase nommé transcriptase inverse. Elle synthétise l'ADN en copiant une matrice d'ARN.

La télomérase est constituée d'une protéine et d'un ARN réunis dans un même complexe.

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Séquence TTAGGG en 3'. La séquence d'ARN complémentaire à une partie de cette séquence va s'installer, un morceau de sa séquence va dépasser en 3'. La séquence complémentaire de ce morceau de séquence qui dépasse va alors être synthétisée, et ainsi de suite (cf schéma). Synthèse de 10 à 15 kB L'ARN peut par complémentarité des bases s'hybrider avec les télomères.

Sous leur forme simple brin les télomères recrutent la télomérase dont le composant ARN assure à la fois la fonction d'amorce et de matrice modèle pour démarrer une synthèse complémentaire d'ADN simple brin du côté 3'.

Le nouvel ADN peut alors servir de matrice pour la synthèse par les autres ADN polymérases du brin télomérique complémentaire.Les gènes présents aux extrémités du chromosome seront protégés contre un défaut de duplication.Adénovirus : activité virale portée par de l'ADN génomique (double brin).Rétrovirus (ex : HIV) : activité virale portée par ARN (simple brin) + protéine " transcriptase inverse » pour pouvoir infecter cellule (permettre ARN viral → ADN viral). exemple du HIV: Il va entrer dans l'ARN et utiliser la reverse transcriptase pour se convertir en ADN, les cellules vont reconnaitre l'ADN et arriver à des protéines virales.IV) Réparation de l'ADN :Il est important que l'information génétique reste inchangée quand elle passe d'une cellule à une autre et d'un individu à l'autre.

Dans la cellule, l'ADN est une des molécules les plus susceptibles de subir des lésions liées à l'environnement. L'ADN subit des lésions dut à de nombreuses influences environnementales comme les radiations ionisantes, des substances chimiques communes et les radiations UV.Exposées aux radiations UV, les pyrimidines contiguës sur un brin d'ADN ont tendance à interagir entre elles pour former un complexe covalent (elles forment un dimère).Si ces lésions ne sont pas réparées, elles entrainent une altération permanente ou mutation de l'ADN. Page sur 1524

Si la mutation survient dans une cellule destinée à devenir un gamète, l'altération génétique peut être transmise à la génération suivante.

Les mutations ont aussi des conséquences pour les cellules somatiques (ne faisant pas partie de la lignée germinale , ex : cancer du poumon et cancer de la peau).Les cellules possèdent différents systèmes de réparation qui semblent capables de corriger pratiquement tous les types de dommages pouvant atteindre la molécule d'ADN. Les cellules procaryotes comme les eucaryotes possèdent une gamme de protéine qui vérifie le long de l'ADN à la recherche de modifications chimiques du duplex d'ADN.

La plupart des systèmes de réparation exigent l'excision du segment d'ADN endommagé et son élimination sélective.A) Détection des dommages de l'ADN :La cellule dispose de plusieurs protéines tel que glycosylase, PARP1, MRN, ATM, XPC et RPA capable de détecter spécifiquement les différentes altérations susceptibles de se produire sur l'ADN. Chaque système de réparation utilisent des protéines spécifiques. Ces différentes protéines vont reconnaitre et se fixer à des structures anormales présentes au sein de l'ADN, telles que des dimères de bases azotées, des bases azotées modifiées, ADN et protéines pontées (forme un pont), ADN simple brin, distorsion de la double hélice.B) Les altérations de la structure de l'ADN :Les altérations les plus simples portent sur la modification d'une base seulement.

Ce sont les transitions (pur

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