Biologie Moléculaire - Structure et fonctions des acides nucléiques

Flashcards de vocabulaire sur la structure et les fonctions des acides nucléiques (ADN, ARN, bases, pentoses, phosphates et conformations).

Acides nucléiques

Polymères de désoxyribonucléotides pour l'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) et de ribonucléotides pour l'ARN (Acide RiboNucléique).

Bases pyrimidiques

Famille de bases azotées représentée par la Cytosine, l'Uracile et la Thymine.

Bases puriques

Famille de bases azotées ayant en commun le noyau purine, représentée par l'Adénine et la Guanine.

Maximum d'absorption des bases azotées

Les doubles liaisons conjuguées confèrent un maximum d'absorption pour les UV à $260\,nm$.

Bases mineures

Formes dérivées des bases majeures, plus rares, jouant des rôles dans la réparation de l'ADN et le contrôle de l'expression génétique (ex: $6mA$ chez les Procaryotes, $5mC$ chez les Eucaryotes).

7-méthyl guanine

Base rare de l'ARN formant la « cap » des ARNm.

Pseudo-uridine ($\psi$)

Nucléoside résultant de l'association du pseudo-uracile et d'un pentose via une liaison $C-C$, rencontré notamment dans les ARNt.

Pentoses

Glucides simples à cinq carbones : le $2$-désoxy-$\beta$-D-ribose pour l'ADN et le $\beta$-D-ribose pour l'ARN, numérotés de $1'$ à $5'$.

Phosphate au pH physiologique ($pH=7$)

Existe sous un équilibre entre les formes $H_2PO_4^-$ et $HPO_4^{2-}$.

Nucléoside

Composé d'une base azotée et d'un pentose reliés par une liaison $N$-glycosidique entre le $C1'$ du sucre et la position $9$ d'une purine ou $1$ d'une pyrimidique.

Inosine

Nucléoside rare dont la base azotée est l'hypoxanthine, précurseur de second messager (Inosine triphosphates ou $IP3$).

Nucléotide

Nucléoside dont le pentose est estérifié par l'acide phosphorique à son extrémité $5'$ via une liaison ester.

Liaison anhydride phosphorique

Liaison riche en énergie ($\Delta G'^{\circ}$ fortement exergonique) unissant les groupements phosphates dans les nucléosides diphosphates ($NDP$) et triphosphates ($NTP$).

Pont phosphodiester

Liaison covalente joignant le carbone $5'$ d'un ose avec le carbone $3'$ d'un autre ose dans la structure de l'ADN.

Structure primaire de l'ADN

Enchaînement des désoxyribonucléotides liés par des liaisons covalentes, orienté dans le sens $pC5' \rightarrow C3'OH$.

Coefficient de Chargaff

Rapport $\frac{A+T}{G+C}$, constant pour une espèce donnée (ex: $1,43$ chez l'Humain).

Structure secondaire de l'ADN

Double hélice de $20\,\text{Å}$ de diamètre, formée de deux chaînes antiparallèles reliées par des liaisons $H$ ($2$ entre $A=T$ et $3$ entre $G=C$).

Pas de l'hélice

Distance requise pour une rotation complète de l'hélice, équivalente à $34\,\text{Å}$ ($3,4\,nm$), correspondant à $10$ paires de bases ($pdb$).

Hélice B d'ADN

Modèle classique de Watson et Crick : sens droit, pas de $34\,\text{Å}$, $10$ bases par tour, distance de $3,4\,\text{Å}$ entre deux $pdb$, avec un grand et un petit sillon.

Forme A d'ADN

ADN déshydraté (hydratation $< 75\%$), sens droit, plus large, avec $11\,pdb/tour$ et des bases inclinées de $19^{\circ}$.

Forme Z d'ADN

Double hélice tournant à GAUCHE, squelette en zigzag, apparaissant lors d'alternance purines/pyrimidines en présence de fortes concentrations en sels et de $5mC$.

Effet hyperchrome

Brusque augmentation de l'absorption à $260\,nm$ lors de la rupture des liaisons $H$ exposant les bases azotées libres.

Température moyenne de fusion ($Tm$)

Température pour laquelle la moitié des liaisons $H$ des molécules d'ADN sont rompues. Elle augmente avec le $GC\%$.

Formule de la $Tm$ ($N \leq 20$ nucléotides)

$Tm\,(^{\circ}C) = 4GC + 2AT$.

Formamide

Compétiteur de liaisons $H$ utilisé artificiellement pour diminuer la $Tm$ lors des hybridations.

Structure en tige-boucle

Repliement d'un ARN monocaténaire présentant des appariements internes antiparallèles (tige) et une séquence non appariée à l'extrémité (boucle).

Pseudo-nœud

Structure tertiaire de l'ARN formée par l'interaction d'une boucle avec une région située à l'extérieur de la tige.