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Primants Adn

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Les acides nucléiques

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Primants Adn

  1. 1. Introduction à L’ADN
  2. 2. PLAN <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Architecture de l’ADN procaryote et eucaryote </li></ul><ul><li>Réplication de l’ADN </li></ul><ul><li>Le génome Humain </li></ul>
  3. 3. PLAN <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><ul><li>Définition </li></ul></ul><ul><ul><li>Les nucléotides </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Les bases azotées </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Les sucres </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>L’ADN </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Structure de l’ADN </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Propriétés de l’ADN </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>L’ARN </li></ul></ul>
  4. 4. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Définitions </li></ul><ul><li>Macromolécules fournissant les informations nécessaires au développement et </li></ul><ul><li>au maintient de la vie . </li></ul><ul><ul><li>L' ADN (Acide DésoxyriboNucléique) = support de l'Information Génétique. </li></ul></ul><ul><ul><li>Les ARN (Acides RiboNucléiques) = les vecteurs et médiateurs de l'Information. </li></ul></ul><ul><li>Fonctions : </li></ul><ul><li>- Transmission du patrimoine génétique de génération en génération, </li></ul><ul><li>- Contrôle de la fabrication des protéines nécessaires à la vie. </li></ul><ul><li>D'un point de vue chimique : </li></ul><ul><li>les Acides Nucléiques sont des polymères géants obtenus par enchaînement de </li></ul><ul><li>sous - unités appelées Nucléotides . </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Les Nucléotides </li></ul><ul><li>C’est l’unité de structure des acides nucléiques. </li></ul><ul><li>Un nucléotide est composé de 3 parties  : </li></ul><ul><ul><li>Une BASE AZOT É E </li></ul></ul><ul><li>- variable en fonction du nucléotide </li></ul><ul><li>- de nature purine ou pyrimidine </li></ul><ul><ul><li>Un SUCRE à 5 atomes de carbone (pentose) </li></ul></ul><ul><li>- Le désoxyribose pour l’ADN </li></ul><ul><li>- Le ribose pour l’ARN </li></ul><ul><ul><li>Un GROUPEMENT PHOSPHATE (ou acide phosphorique) </li></ul></ul><ul><li>identique pour les nucléotides de l'ADN et de l'ARN. </li></ul>
  6. 6. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>1) Les bases azotées Noyau purine GUANINE (ADN/ARN) ADENINE (ADN/ARN)  bases puriques : Noyau pyrimidine THYMINE (ADN) CYTOSINE (ADN/ARN)  bases pyrimidiques : URACILE (ARN)
  7. 7. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>2) Le sucre Le ribose pour l’ARN Le désoxyribose pour l’ADN β ribofuranose β 2-désoxyribofuranose
  8. 8. <ul><li>Base + sucre = NUCLEOSIDE </li></ul><ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>A G C U A G C T ARN ADN ribose désoxyribose
  9. 9. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Base + sucre = NUCLEOSIDE </li></ul><ul><li>La liaison N-Osidique </li></ul>L’atome d’azote n°1 des pyrimidines ou l’atome n°9 des purines établit une liaison N- Osidique avec le carbone n°1’ du sucre .
  10. 10. <ul><li>Base + sucre + phosphate = NUCLEOTIDE </li></ul><ul><li>Formation de nucléotides - 3 phosphates </li></ul><ul><li>L’enchaînement des nucléotides sera à l’origine des acides nucléiques. </li></ul><ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Remarques </li></ul><ul><li>La nature du nucléotide est déterminée par la base azotée qu’il contient. </li></ul><ul><li>Dans la séquence d'un brin d'ADN ou d'ARN, on nomme donc les </li></ul><ul><li>cinq nucléotides selon leur base azotée : A, G, C, T et U. </li></ul><ul><li>Complémentarité des bases lors de la formation de doubles brins : </li></ul>
  12. 12. <ul><li>L’ Acide DésoxyriboNucléique ou ADN </li></ul><ul><li>Molécule support de l'information génétique héréditaire : Les gènes sont des segments d'ADN. </li></ul><ul><li>C'est un des constituants des chromosomes. </li></ul><ul><li>L'ADN forme des pelotes microscopiques : </li></ul><ul><li>- Situées dans le noyau chez les eucaryotes , </li></ul><ul><li>- Situées directement dans le cytoplasme de la cellule chez les procaryotes . </li></ul><ul><li>les molécules d'ADN déroulées s'étirent en un très long fil : </li></ul><ul><li>enchaînement (séquence) précis d'unités élémentaires que sont les désoxy </li></ul><ul><li>ribonucléotides . </li></ul><ul><li>Structure l'ADN : formée de deux brins complémentaires enroulés en hélice (double hélice). </li></ul><ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Enchaînement </li></ul><ul><li>des </li></ul><ul><li>désoxy ribonucléotides </li></ul>1) Structure de l’ADN
  14. 14. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>Macromolécule double brin </li></ul><ul><li>Les 2 brins sont antiparallèles </li></ul><ul><li>Squelette désoxyribo-phosphate </li></ul>
  15. 15. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul><ul><li>La double hélice </li></ul>
  16. 16. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>2) Propriétés de l’ADN 2 forces antagonistes :
  17. 17. <ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>
  18. 18. <ul><li>L’ Acide RiboNucléique ou ARN </li></ul><ul><li>Molécules ayant de très nombreuses fonctions dans la cellule. </li></ul><ul><li>L'ARN transporte l'information génétique des molécules d'ADN (noyau) </li></ul><ul><li>aux ribosomes contenus dans le cytoplasme des cellules. </li></ul><ul><li>L'ARN est constitué par l'assemblage de ribonucléotides . </li></ul><ul><li>Il existe de nombreuses familles d'ARN (ARNr, ARNm, ARNt, snARN...). </li></ul><ul><li>Chacune assure une fonction particulière. </li></ul><ul><li>Les Acides Nucléiques </li></ul>
  19. 19. PLAN <ul><li>Architecture de l’ADN procaryote et eucaryote </li></ul><ul><li>Génome nucléaire humain </li></ul><ul><ul><li>ADN et chromatine </li></ul></ul><ul><ul><li>Structure de la chromatine </li></ul></ul><ul><ul><li>De l’enchaînement nucléosomique au chromosome </li></ul></ul><ul><li>ADN des bactéries </li></ul>
  20. 20. <ul><li>Architecture de l’ADN </li></ul><ul><li>L’ADN humain est fortement associé à des protéines : </li></ul><ul><ul><li>Protéines histones </li></ul></ul><ul><ul><li>Protéines non histones </li></ul></ul><ul><li>ADN nu + protéines = la chromatine </li></ul><ul><li>Génome nucléaire humain (eucaryote) </li></ul><ul><li>1) ADN et chromatine </li></ul>Ø 2 nm Fibre de 2 nanomètres
  21. 21. <ul><li>Architecture de l’ADN </li></ul>2) Structure de la chromatine Le NUCLEOSOME = un octamère d’histones FIBRE DE 30 nm Enroulement des nucléosomes = formation d’une solénoïde
  22. 22. <ul><li>Architecture de l’ADN </li></ul>3) De l’enchaînement nucléotidique au chromosome
  23. 23. <ul><li>Architecture de l’ADN </li></ul><ul><li>Pas de structure aussi régulière que chez les eucaryotes </li></ul><ul><li>Présence de protéines qui ressemble à des histones : protéines HU </li></ul><ul><li>Structure plus flexible et plus accessible que chez les eucaryotes </li></ul><ul><li>(division cellulaire plus rapide) </li></ul><ul><li>ADN des bactéries (procaryote) </li></ul>
  24. 24. PLAN <ul><li>Réplication de l’ADN </li></ul><ul><li>La réplication procaryote </li></ul><ul><ul><li>Généralités </li></ul></ul><ul><ul><li>Mécanisme </li></ul></ul><ul><li>Eucaryotes / Procaryotes </li></ul>
  25. 25. <ul><li>Réplication de l’ADN </li></ul><ul><li>Semi – conservative </li></ul><ul><li>Une seule origine de réplication </li></ul><ul><li>Génération de 2 fourches de réplication symétriques </li></ul><ul><li>La réplication procaryote </li></ul><ul><li>1) Généralités </li></ul>
  26. 26. <ul><li>Réplication de l’ADN </li></ul><ul><li>Réplication : Formation de nouveaux brins d’ADN à partir des 2 brins </li></ul><ul><li>initiaux. </li></ul><ul><li>2) Mécanisme </li></ul><ul><li>ADN polymérases (ADN Pol) = complexe enzymatique . </li></ul><ul><li>Synthétisent l’ADN : polymérisation des nucléotides dans </li></ul><ul><li>le sens 5’ 3’ </li></ul><ul><li>ne peuvent que rajouter des nucléotides à partir d’une amorce préexistante. </li></ul><ul><li>Activité de correction (exonucléase) dans le sens 3’ 5’. </li></ul><ul><li>Production de 2 cellules filles identiques. </li></ul>
  27. 27. <ul><li>Réplication de l’ADN </li></ul>5’ 3’ 3’ 5’ Sens de réplication 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ Sens de réplication Pol Pol
  28. 28. Eucaryotes / Procaryotes <ul><li>ADN Eucaryote </li></ul><ul><ul><li>Structure régulière </li></ul></ul><ul><ul><li>+ Histones  chromatine </li></ul></ul><ul><ul><li>Moins accessible (nucléosomes) </li></ul></ul><ul><ul><li>Division cellulaire plus lente </li></ul></ul><ul><ul><li>Nombreuses origines de réplication </li></ul></ul><ul><ul><li>1,5% d’ADN codant </li></ul></ul><ul><li>ADN Procaryote </li></ul><ul><ul><li>Structure irrégulière </li></ul></ul><ul><ul><li>Protéines ≈ histones </li></ul></ul><ul><ul><li>Plus flexible et plus accessible </li></ul></ul><ul><ul><li>Division cellulaire rapide </li></ul></ul><ul><ul><li>1 seule origine de réplication </li></ul></ul><ul><ul><li>Transcription et traduction simultanées </li></ul></ul><ul><ul><li>ADN codant +++ </li></ul></ul>
  29. 29. <ul><li>Le génome Humain </li></ul><ul><li>Le génome nucléaire </li></ul><ul><ul><li>Les chromosomes : 24 molécules différentes. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>22 autosomes </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>2 chromosomes sexuels (X et Y) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Code pour plus de 20000 gènes. </li></ul></ul><ul><li>Le génome mitochondrial </li></ul><ul><ul><li>Petit ADN circulaire (16,6 Kb) contenu dans la mitochondrie. </li></ul></ul><ul><ul><li>Code pour 37 gènes. </li></ul></ul><ul><ul><li>Plusieurs copies par cellule. </li></ul></ul><ul><ul><li>Transmis par la mère. </li></ul></ul>
  30. 30. <ul><li>Le génome Humain </li></ul><ul><li>ADN G É NIQUE : </li></ul><ul><li>ADN codant (exons) </li></ul><ul><li>code pour ARNm (Protéines) </li></ul><ul><li>ADN non codant </li></ul><ul><li>code pour ARNr et ARNt </li></ul><ul><li>séquences régulatrices </li></ul><ul><li>introns </li></ul>Familles multigèniques Pseudogènes
  31. 31. <ul><li>Le génome Humain </li></ul><ul><li>ADN EXTRAG ÉNIQUE : </li></ul><ul><li>Répétitif : </li></ul><ul><li>ADN transposé </li></ul><ul><li>ADN non transposé </li></ul><ul><li>Non Répétitif </li></ul>
  32. 32. Biologie moléculaire à l’ADN
  33. 33. Introduction à l’ADN <ul><li>Merci de votre attention ! </li></ul>

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