[PDF] Activité réplication dADN 4. La Primase ajoute une

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Activité Réplication ADN Washington iGEM ACTIVITÉ : Réplication d'ADN LOGISTIQUES •La premièr e partie de cette leçon consiste à décrire les étapes de la réplication de l'ADN.

•Voici des exemples de diapositives pouvant être utilisées pour enseigner aux élèves:

•L'instructeur doit guider les étudiants à travers les étapes de la réplication de l'ADN.

•Les diapositives fournies ne constituent qu'une base pour l'instructeur.

•Les étudiants doivent prendre des notes en cours de route. Des notes vierges sont fournies avec cette activité, ainsi que la clé de l'instructeur.

•À la fin des diapositives, une vidéo est recommandée pour montrer aux étudiants comment fonctionne la réplication de l'ADN.

•Ensuite, l'instructeur doit suivre les instructions fournies pour guider les étudiants dans un jeu de rôle afin de simuler la réplication de l'ADN

•L'instructeur devrait exhorter les étudiants à se rappeler d'abord ce qui se passe à chaque étape plutôt que de leur dire quoi faire de manière séquentielle.

MATÉRIELS / COÛT •Cette activité nécessite seulement des copies de notes vierges, différentes feuilles de papier de couleur et de l'enthousiasme pendant le jeu de rôle!

•Pour que cette activité se déroule bien, les salles de classe devraient idéalement compter au moins 20 élèves.

•Papier de couleur: 2 couleurs différentes • 9-15 morceaux de papier d'une couleur

•Les salles de classe plus petites ne devraient nécessiter que 9 feuilles de papier de cette couleur.

•Suffisamment de morceaux de papier d'une autre couleur pour chaque élève de la classe. - Reconnaître que la réplication de l'ADN est semi-conservatrice.

-Décrire les étapes de la réplication de l'ADN, en compr enant ce qui se passe à chaque étape.

-Démontrez votre compréhension de chaque étape en réalisant chaque étape d'un jeu de rôle sur la réplication de l'ADN.

Activité Réplication ADN Washington iGEM TRAM D'EXPLICATION SUR LA REPLICATION D'ADN Mots clés •Semi-conservateur

•Fourche de réplication •Hélicase •ADN Topoisomérase •Protéines de liaison à un seul brin •Primase •ADN polymérase III •Brin principal •Brin retard •ADN polymérase I •Ligase

Schéma général de la réplication de l'ADN 1. L'hélice d'ADN est ouverte en rompant les liaisons hydrogène entre les brins.

2. Chaque brin d'ADN agit comme un modèle pour la synthèse d'un nouveau brin complémentaire. Diverses protéines guident ce processus.

3. La réplication de l'ADN est semi-conservatrice car elle produit deux hélices d'ADN identiques, chacune avec un nouveau brin et un ancien.

Quel est le processus?

1. L'hélicase "décompresse" l'ADN en rompant les liaisons hydrogène au niveau de la fourche de réplication.

ADN originalHélicaseFourche de réplication

Activité Réplication ADN Washington iGEM 2. L 'ADN topoisomérase intervient pour réguler la torsion et l'enroulement des deux brins d'ADN pour les empêcher de s'emmêler.

•Vous pouvez l' imaginer sous la for me d'une protéine en forme d'"anne au» garantissant que l'ADN reste dans sa structure enroulée.

3. Les protéines de liaison simple brin entrent pour maintenir le brin d'ADN à part.

4. La Primase ajoute une amorce d'ARN au bout 3 'du brin d'ADN, créant ainsi le côté 5' sur le nouveau brin d'ADN.

•Cette amorce est composée de 5 à 10 nucléotides d'ARN et sert de point de départ pour l'addition de nucléotides d'ADN.

•Sur le brin dont l'extrémité 3 'est exposée au niveau de la fourche de réplication, l'amorce n'est ajouté qu'à la fin de ce brin.

•Sur le brin dont l'extrémité 5 'est exposée au niveau de la fourche de réplication, l'amorce est ajouté à plusieurs endroits, à partir de l'extrémité 3' adjacente à l'ADN enroulé.

Protéines de liaison

Activité Réplication ADN Washington iGEM 5. L'ADN polymérase III ajoute des nucléotides à l'extrémité 3 'du brin d'ADN.

•REMARQUE: il ne peut s'ajouter qu'à l'extrémité 3 ', l'ADN étant synthétisé dans un sens allant de 5'> 3 '. C'est pourquoi l'amorce d'ARN est si importante, car elle la synthèse d'ADN en commençant par les amorces.

•Dessinez les nucléotides ajoutés par l'ADN polymérase III sur le diagramme ci-dessous.

6. Brin principal et brin retard

•Vous remarquerez que l'un des brins d'ADN est continuellement formé. C'est le brin principal.

•L'autre brin d'ADN est formé de fragments. C'est le brin retard. •Dans le diagramme de l'étape 5, indiquez quel brin est le brin principal et quel est le brin en retard.

•REMARQUE: les fragments du brin retard s'appellent des fragments d'Okazaki. Marquez-les également dans le diagramme.

ADN polymérase IIIBrin principal Brin retard Fragments d'OKASAKI

Activité Réplication ADN Washington iGEM 7. L'ADN polymérase I élimine entr e les amor ces amorce d'ARN et ajoute des nucléotides d'ADN complémentaires.

•Ceci est illustré ci-dessous. Notez qu'il n'a pas joint les nouveaux nucléotides d'ADN avec les anciens nucléotides de l'ADN polymérase III.

8. La ligase permet de refermer les trous entre les brins d'ADN.

•Maintenant, vous avez deux doubles hélices ADN!

•Maintenant que vous avez appris les étapes, regardez cette vidéo pour tout voir en action: https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw •Pour mieux compr endre le rôle de chaque enzyme dans la réplication de l'ADN, définissez la fonction de chaque élément de la liste des termes clés.

ADN polymérase I

Activité Réplication ADN Washington iGEM JEU DE ROLE •Demander aux élèves de s'aligner sur deux lignes parallèles l'une en face l'autre

•Les deux brins doivent faire face aux côtés opposés de la salle de classe pour illustrer la manière dont les brins d'ADN sont antiparalliens.

•Attribuez les extrémités 5 'et 3'. •Attribuer aux élèves divers rôles: •Hélicase (1 personne) •Topoisomérase (1 personne) •Protéines de liaison (2-3 personnes) •Primase (1 personne) •Donnez 9 à 15 morceaux de papier à la primase pour représenter l'amorce à l'ARN. •ADN polymérase I (1 personne)

•Donnez un papier pour chaque élève à l'ADN polymérase afin de représenter les nucléotides d'ADN déposés. Cependant, la couleur de ce papier doit être différente de celle de l'amorce d'ARN.

•ADN polymérase III (1 personne)

•Donnez 9 à 15 morceaux de papier à l'ADN polymérase III pour représenter les nucléotides (même nombre de papier que le nombre de morceaux de papier destinés à la primase).

•La couleur de ce papier doit être identique à celle du papier de l'ADN polymérase I.

•Ligase (1 personne)

• Amenez les élèves tout au long de l'activité à simuler la réplication de l'ADN. Cependant, amenez-les à définir eux-mêmes les prochaines étapes en leur demandant ce qui va suivr e dans le processus. En tant qu'enseignant, vous ne devez pas énoncer explicitement chaque étape avant que les élèves ne tentent de se rappeler par eux- mêmes. Nous avons présenté un exemple de mode d'exécution de cette activité:

•L'hélicase entre et sépare l'ADN en passant par le milieu. Pour les besoins de cette activité, dites aux élèves d'imaginer qu'ils ne se concentrent que sur la partie de la fourchette de réplication ouverte. Cependant, il est important que l'enseignant indique de quel côté se trouverait le reste de l'ADN afin que les élèves sachent quelles extrémités sont respectivement les extrémités ouvertes 5 'et 3'.

•Ainsi, les élèves ne devraient plus être trop forts face à la personne qui leur fait face, ce qui représente la rupture des liaisons hydrogène.

•Ensuite, la topoisomérase entre et prétend soulager les torsion de l'ADN. Ce rôle est plutôt arbitraire, mais l'étudiant peut déplacer les étudiants si nécessaire pour prétendre décompresser / rembobiner l'ADN.

Activité Réplication ADN Washington iGEM • Les étudiants agissant en tant que protéines de liaison entrent en jeu. Ils se tiennent au milieu de la ligne en tenant les brins séparés.

•Remarque : ce rôle est plus figuratif qu'illustré par ce qui se passe physiquement. Le but de l'activité est d'aider les élèves à mieux compr endre la fonction de chaque étape.

• La primase entre en jeu.

•La primase donne 3 feuilles de papier aux personnes se trouvant sur le brin 3 'de l'ADN exposé à l'extrémité ouverte de la fourche de réplication.

•À la fin du brin 3 ', à la fin de l'ADN non exposé, la primase donne 3 feuilles de papier à ses occupants.

•La primase continue ensuite sur environ 5 personnes et donne 3 autres feuilles de papier (une par personne) aux personnes présentes.

• L'élève qui est l'ADN polymérase I entre maintenant.

•Cet élève donne des morceaux de papier au reste des élèves qui n'en possède pas en se déplaçant dans une direction de 5 'à 3'.

•Demandez aux élèves quels sont les brins principaux et les brins retards •Demander aux élèves d'identifier l'emplacement des fragments d'Okazaki.

• L'ADN polymérase III entre et remplace les morceaux de papier d'amorces par l'autre couleur représentant les nucléotides de l'ADN.

• La ligase entre et fait semblant de rejoindre les nucléotides de l'ADN où se trouvaient les fragments d'Okazaki.

Activité Réplication ADN Washington iGEM Réplication d'ADN Fiche étudiant Mots clés •Semi-conservateur

•Fourche de réplication •Hélicase •ADN Topoisomérase •Protéines de liaison à un seul brin •Primase •ADN polymérase III •Brin principal •Brin retard •ADN polymérase I •Ligase

Schéma général de la réplication de l'ADN 1. L'hélice d'ADN est ouverte en rompant les liaisons hydrogène entre les brins.

2. Chaque brin d'ADN agit comme un modèle pour la synthèse d'un nouveau brin complémentaire. Diverses protéines guident ce processus.

3. La réplication de l'ADN est__________________________ car elle produit deux hélices d'ADN identiques, chacune avec un nouveau brin et un ancien.

1. ________________ "décompresse" l'ADN en rompant les liaisons hydrogène au niveau de la fourche de réplication.

ADN originalHélicaseFourche de réplication

Activité Réplication ADN Washington iGEM 2. ________________________ intervient pour réguler la torsion et l'enroulement des deux brins d'ADN pour les empêcher de s'emmêler.

•Vous pouvez l' imaginer sous la for me d'une protéine en forme d'"ann eau» garantissant que l'ADN reste dans sa structure enroulée.

3. Les protéines de liaison simple brin entrent pour maintenir le brin d'ADN à part.

4. ____________________ ajoute une amorce d'ARN au bout 3 'du brin d'ADN, créant ainsi le côté 5' sur le nouveau brin d'ADN.

•Cette amorce est composée de 5 à 10 nucléotides d'ARN et sert de point de départ pour l'addition de nucléotides d'ADN.

•Sur le brin dont l'extrémité 3 'est exposée au niveau de la fourche de réplication, l'amorce n'est ajouté qu'à la fin de ce brin.

•Sur le brin dont l'extrémité 5 'est exposée au niveau de la fourche de réplication, l'amorce est ajouté à plusieurs endroits, à partir de l'extrémité 3' adjacente à l'ADN enroulé.

Activité Réplication ADN Washington iGEM 5. ______________________ ajoute des nucléotides à l'extrémité 3 'du brin d'ADN.

•REMARQUE: il ne peut s'ajouter qu'à l'extrémité 3 ', l'ADN étant synthétisé dans un sens allant de 5'> 3 '. C'est pourquoi l'amorce d'ARN est si importante, car elle la synthèse d'ADN en commençant par les amorces.

•Dessinez les nucléotides ajoutés par l'ADN polymérase III sur le diagramme ci-dessous.

6. Brin principal et brin retard

•Vous remarquer ez que l'un des brins d'ADN est continuellement formé. C'est le____________________

•L'autre brin d'ADN est formé de fragments. C'est le brin retard. •Dans le diagramme de l'étape 5, indiquez quel brin est le brin principal et quel est le brin en retard.

•REMARQUE: les fragments du brin retard s'appellent des fragments d'Okazaki. Marquez-les également dans le diagramme.

ADN polymérase III

Activité Réplication ADN Washington iGEM 7. ______________________ élimine entr e les amorces amorce d'ARN et ajoute des nucléotides d'ADN complémentaires.

•Ceci est illustré ci-dessous. Notez qu'il n'a pas joint les nouveaux nucléotides d'ADN avec les anciens nucléotides de l'ADN polymérase III.

8. _______________________ permet de refermer les trous entre les brins d'ADN.

•Maintenant, vous avez deux doubles hélices ADN!

•Maintenant que vous avez appris les étapes, regardez cette vidéo pour tout voir en action: https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw •Pour mieux compr endre le rôle de chaque enzyme dans la réplication de l'ADN, définissez la fonction de chaque élément de la liste des termes clés.

ADN polymérase I

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