ADN, ARN, Prot (BIO)

4. L'ADN

4.1 Généralités

  • ADN, ARN et protéines:

    • L'ADN (Acide DésoxyriboNucléique) a une structure composée de brins orientés de manière antiparallèle (5' vers 3' et 3' vers 5').

    • Appariment des bases:

      • A (Adénine) s'apparie avec T (Thymine) via 2 liaisons hydrogène.

      • G (Guanine) s'apparie avec C (Cytosine) via 3 liaisons hydrogène.

    • Les bases A et G sont des purines, tandis que T et C sont des pyrimidines.

  • Terminologie:

    • Base: partie distinctive des monomères d'acides nucléiques (cycle unique ou double).

    • Nucléoside: base accrochée à un sucre (ribose ou désoxyribose).

    • Nucléotide: nucléoside avec sur le carbone 5' un ou plusieurs groupements phosphate, transportant de l'énergie selon le nombre de phosphates.

4.2 Transcription

4.2.1 Mécanisme de Transcription

  • Processus de synthèse de l'ARN:

    • Réalisé par l'ARN polymérase qui synthétise l'ARN de 5' vers 3', utilisant un brin d'ADN comme matrice.

    • Remplacement des T par U dans l'ARN.

  • Phases de la transcription:

    • Initiation: fixation de l'ARN polymérase au promoteur (boîte TATA).

    • Élongation: lecture de l'ADN de 3' vers 5', synthétisation de l'ARN à partir de nucléotides.

    • Terminaison: Identification d'une séquence de terminaison pour arrêter la transcription.

  • Maturation de l'ARN pré-messager:

    • Epissage: élimination des introns et conservation des exons; possibilité d'épissage alternatif.

    • Modifications: ajout d'une queue poly-A et d'une coiffe 5' aux ARN pour augmenter leur stabilité dans le cytoplasme.

4.2.2 Traduction

  • Assemblage des sous-unités ribosomiques:

    • Initiation au codon de départ (AUG - méthionine).

    • Codons et anticodons:

      • La lecture de l'ARNm se fait par codons de 3 bases.

      • Anti-codon sur l'ARNt permet l'apport d'acides aminés.

  • Phases de la traduction:

    • Reconnaissance du codon: interaction avec un aminoacyl-ARNt qui transporte l'acide aminé correspondant.

    • Liaison peptidique: formation d'une liaison entre le nouvel acide aminé et le polypeptide en formation.

    • Translocation: déplacement du ribosome le long de l'ARNm.

4.3 Réplication de l'ADN

4.3.1 Mécanisme de Réplication

  • Processus de réplication:

    • Réplication semi-conservatrice où chaque brin d'ADN de la cellule mère sert de matrice pour un nouveau brin.

  • Phases de la réplication:

    • Initiation: ouverture des brins d'ADN à des origines spécifiques.

    • Élongation: synthèse des nouveaux brins d'ADN de 5' vers 3', en utilisant des nucléotides triphosphate.

    • Terminaison: arrêt de la réplication lorsque des fourches se rencontrent ou selon une séquence de terminaison.

  • Brins d'ADN:

    • Brin direct (synthétisé en continu) et brin retardé (synthétisé par fragments d'Okasaki).

4.4 Mutations et Code Génétique

  • Code génétique: décrit comme redondant; plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé.

  • Types de mutations:

    • Mutation non-sens: convertit un codon d'acide aminé en codon STOP; protéine plus courte et souvent non fonctionnelle.

    • Mutation faux-sens: remplace un acide aminé par un autre, impact dépendant de la similarité entre les acides aminés.

    • Mutation silencieuse: mutation sans effet sur la séquence d'acides aminés.