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Biologie moleculaire (i)

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Biologie moleculaire (i)

  1. 1. BIOLOGIE MOLECULAIRE (I) <ul><li>Structure ADN / ARN </li></ul>
  2. 2. HISTOIRE <ul><li>Désignait initialement un domaine de la microscopie électronique </li></ul><ul><li>Objet était la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la cellule au niveau moléculaire ; 1938 (Warren Weaver),. </li></ul><ul><li>Désigne également l'ensemble des techniques de manipulation d'acides nucléiques (ADN, ARN), appelées aussi techniques de génie génétique. </li></ul><ul><li>Discipline récente à la frontière de plusieurs sciences (physique ; biochimie ; génétique) </li></ul><ul><li>Essor dû à </li></ul><ul><ul><li>Lois de la génétique </li></ul></ul><ul><ul><li>Découverte des chromosomes </li></ul></ul><ul><ul><li>Identification de l'ADN comme support chimique de l'information génétique. </li></ul></ul><ul><ul><li>Découverte de la strucutre d el’ADN en 1953 (Watson & Crick) </li></ul></ul><ul><li> Outil incontournable en biologie depuis les années 1970 </li></ul>
  3. 3. FONCTION GENE PROTEINE GENETIQUE BIOCHIMIE BIOLOGIE MOLECULAIRE
  4. 4. OBJET DE LA B.M. <ul><li>Etude des processus : </li></ul><ul><li>de réplication (multiplication) </li></ul><ul><li>de transcription (ADN  ARN) </li></ul><ul><li>de traduction (ARN  PROTEINE) </li></ul><ul><li>MAIS DE NOMBREUX BOULVERSEMENTS DUS EN PARTICULIER AUX VIRUS : </li></ul><ul><li>ADN seul support de l’information génétique ? </li></ul><ul><li> Non : certains génomes de virus sont constitués d’ARN </li></ul><ul><li>L’information génétique circule toujours de l’ADN vers l’ARN pour aboutir aux protéines ? </li></ul><ul><li> Non : </li></ul><ul><ul><li>Des génomes de virus à ARN sont directement traduits </li></ul></ul><ul><ul><li>La réplication de certains virus va à contre sens (rétrovirus) </li></ul></ul><ul><ul><li>Pour certains virus, des intermédiaires ARN suffisent à la biosynthèse des protéines (voir classification de Baltimore) </li></ul></ul><ul><li>La fonction de l’ARN ne se limite pas au transfert de l’information génétique </li></ul><ul><li> rôle dans la régulation des gènes : ARN interférents </li></ul>
  5. 6. STRUCTURE DES ACIDES NUCLEIQUES <ul><li>Composants : </li></ul><ul><li>Sucre (ose) : ribose (ARN) ; désoxyribose (ADN) </li></ul><ul><li>Bases azotées : purines ; pyrimidine </li></ul><ul><li>Groupement phosphate </li></ul>
  6. 7. ELEMENTS DE BASE DES ACIDES NUCLEIQUES <ul><li>Sucre + base = nucléo si de </li></ul><ul><ul><li>sucre : ribose ou désoxyribose </li></ul></ul><ul><ul><li>Base : purine(A,G) ou pyrimidine (C,T,U) </li></ul></ul>Adenine Guanine Thymine Uracile Cytosine
  7. 8. Adenosine Guanosine Deoxy-Guanosine Deoxy-Adenosine
  8. 9. Deoxy-Thymidine (Thymidine) Deoxy-Cytosine Uridine Cytosine
  9. 10. ELEMENTS DE BASE DES ACIDES NUCLEIQUES <ul><li>Sucre + base + groupement phosphate = nucléo ti de : </li></ul><ul><ul><li>Mono-phosphate </li></ul></ul><ul><ul><li>Di-phosphate </li></ul></ul><ul><ul><li>Tri-phosphate (dNTP) </li></ul></ul>
  10. 11.                                                                                                           
  11. 13. STRUCTURE DES ACIDES NUCLEIQUES <ul><li>Formé par l’enchaînement des nucléotides </li></ul><ul><li>Sucres : </li></ul><ul><ul><li>portent les groupements chimiques impliqués dans les liaisons entre nucléotides (liaison phospho-diester & glycosidique) </li></ul></ul><ul><ul><li>Orientation de la molécule (5’ – 3’) </li></ul></ul><ul><li>Bases : Liaison entre brins d’Ac nucléiques (liaison hydrogène) par association complémentaire </li></ul><ul><ul><li>Stabilisation de la molécule d’ADN </li></ul></ul><ul><ul><li>Transfert de l’information génétique lors de la réplication ou de la transcription </li></ul></ul>
  12. 14. Abbr. Base Nucleoside Nucleic Acid A Adenine deoxyadenosine DNA adenosine RNA G Guanine deoxyguanosine DNA guanosine RNA C Cytosine deoxycytidine DNA cytidine RNA T Thymine deoxythymidine (thymidine) DNA U Uracil uridine RNA
  13. 15. LIAISON PHOSPHO-DIESTER SENS D’ELONGATION
  14. 16. LIAISON HYDROGENE <ul><li>2 BRINS D’ACIDES NUCLEIQUES SONT : Complémentaires Anti-parallèles (orientation opposée) </li></ul>
  15. 17. REGLES DE COMPLEMENTARITE ADN ARN A – T A – U G – C G - C Abbr. Base Nucleoside Nucleic Acid A Adenine deoxyadenosine DNA adenosine RNA G Guanine deoxyguanosine DNA guanosine RNA C Cytosine deoxycytidine DNA cytidine RNA T Thymine deoxythymidine (thymidine) DNA U Uracil uridine RNA
  16. 18. TEMPERATURE DE FUSION (Tm) <ul><li>Propriétés de l’ADN : </li></ul><ul><ul><li>Augmentation de température  rupture des liaisons H </li></ul></ul><ul><ul><li>Pic d’absorption à 260 nm </li></ul></ul><ul><li>Dénaturation complète dépend du nombre de liaisons H </li></ul><ul><li> Influence du GC% </li></ul><ul><ul><li>mammifères 40% de G+C : Tm = 87°C </li></ul></ul><ul><ul><li>E.coli , 50% de G+C : Tm = 92°C </li></ul></ul><ul><li>Dénaturation thermique = Phénomène réversible </li></ul>

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