DNA. Réplication

Actuellement on parle de génomique structurelle (structure des génomes) et de génomique fonctionnelle qui englobe le transcriptome (ensemble de gènes transcrits) et le protéome (ensemble des gènes traduits).
Ces trois niveaux moléculaires font le lien entre le génotype et le phénotype. Ils sont en interactions complexes contrôllant l'expression (transcription) et l'activité (épissage régulier et alternatif, modifications posttranscriptionnelles et posttraductionnelles) des gènes.

Réplication du DNA

La réplication du DNA qui prend lieu au niveau de la fourche de réplication comprend un ensemble de processus précédant la réplication proprement dite ou intervenant après celle ci. Plusieurs enzymes y sont impliquées dont des topoisomérases, des hélicases, des primases, des DNA polymérases et des ligases. La réplication commence au niveau des réions du génôme, appelées origines de réplication.

Le DNA bicaténaire est ouvert par des hélicases en deux simple bins. Les torsions engendrées sont éliminées par les topoisomérases. Après stabilisation des deux brins et protéction contre les DNases, la synthèse de brins complémentaires commence après mise en place d'amorces RNA par la primase. En effet, la DNA polymérase n'arrive pas à commencer une chaîne. Elle ne peut que catalyser l'élongation d'une chaîne de nucléotides. C'est une RNA polymérase (primase) qui va commencer une chaîne d'acides nucléiques par un fragment de RNA de 4 à 12 nucléotides. Ce fragment d'RNA est appelé 'amorce'. Les amorces RNA synthétisées sont ensuite allongées dans le sens 5' => 3' par la DNA polymérase. Cette fois c'est du DNA qui est ajouté.

Le brin de DNA orienté 3' => 5' (dans le bon sens de l'élongation) est répliqué de façon continue par la DNA polymérase. C'est le brin leader. Le brin de DNA orienté 5' => 3' (dans le sens inverse de l'élongation), est répliqué de façon discontinue. C'est le brin retardé. En effet, la DNA polymérase doit attendre, à chaque fois, l'avancée de la fourche de réplication pour synthétiser un bout de DNA complémentaire. Il en résulte des fragments d'Okazaki qui seront joints ensuite pour former un DNA continu. Ce sont les DNA ligase qui catalyse cette soudure après élimination des amorces RNA par des des RNAse H (reconnaissant le RNA hybridé au DNA).

DNA réplication

DNA replication (animation): Replication du DNA. Animation 2, Replication du DNA. Animation 3

REPLICATION CHEZ LES RETROVIRUS

Chez les rétrovirus (virus à RNA); la réplication est assurée par une DNA polymérase - RNA dépendante (Transcriptase inverse).

INHIBITEURS DE LA REPLICATION DU DNA ET APPLICATIONS THERAPEUTIQUES

Il existe plusieurs inhibiteurs de la réplication du DNA, agissant souvent sur la DNA polymérase. Cest le cas des antiviraux. Les antirétroviraux sont des molécules de synthèses chimiques. Ils regroupent entre autres, la classe d'inhibiteurs de la transcriptase inverse et la classe des inhibiteurs de protéase.

antiviraux. Inbibiteurs de la réplication

Liens utiles:

- Réplication bidirectionnelle du DNA (E-Coli)
- Réplication (animation)
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VOIES DE TRANSMISSION DE L'INFORMATION GENETIQUE. REPLICATION DU DNA
L'information génétique s'écoule chez les procaryotes et les eucaryotes du DNA au RNA, puis du RNA aux protéines suivant le modèle: DNA <--> DNA <--> RNA --> Protéines Quatre étapes importantes de la transmission de l'information peuvent être dégagées: La REPLICATION (étape DNA <--> DNA). Elle assure la production du DNA identique à lui même pour conserver l'identité de l'espèce. Parmi les protéines impliquées dans cette étapes, les DNA polymérases DNA dépendantes jouent un rôle capital. Le DNA est un réservoir de gènes qui sont à l'origine des génotypes. La TRANSCRIPTION (étape DNA --> RNA). C'est le processus par lequel le message génétique contenu dans les séquences des bases du DNA (sous forme de nucléotides) est transcrit en RNA messager (m RNA). Les RNA polymérases DNA dépendantes assurent principalement ce rôle. La TRADUCTION (étape RNA --> Protéines). C'est l'étape où le message génétique porté par le mRNA, décodé par les ribosomes, est transformé en séquences d'acides aminés qui correspondent à des protéines spécifiques (QCM-expression gènes) La 'TRANSCRIPTION INVERSE' (étape DNA <-- RNA). C'est une étape présente chez certains virus à RNA où le génome est copié en DNA grâce à une DNA polymérase RNA dépendante ou transcriptase réverse qui permet la synthèse du RNA à partir du DNA. Les protéines résultant de la traduction des mRNA subissent des changement post-traductionnels (glycosylation, phosphorylation,...). Ils en résulte des repliements moléculaires dans l'espaces (conformation) dont les fonctions biologiques des protéines en dépendent. Des phénotypes apparaissent. Actuellement on parle de génomique structurelle (structure des génomes) et de génomique fonctionnelle qui englobe le transcriptome (ensemble de gènes transcrits) et le protéome (ensemble des gènes traduits). Ces trois niveaux moléculaires font le lien entre le génotype et le phénotype. Ils sont en interactions complexes contrôllant l'expression (transcription) et l'activité (épissage régulier et alternatif, modifications posttranscriptionnelles et posttraductionnelles) des gènes. Réplication du DNA La réplication du DNA qui prend lieu au niveau de la fourche de réplication comprend un ensemble de processus précédant la réplication proprement dite ou intervenant après celle ci. Plusieurs enzymes y sont impliquées dont des topoisomérases, des hélicases, des primases, des DNA polymérases et des ligases. La réplication commence au niveau des réions du génôme, appelées origines de réplication. Le DNA bicaténaire est ouvert par des hélicases en deux simple bins. Les torsions engendrées sont éliminées par les topoisomérases. Après stabilisation des deux brins et protéction contre les DNases, la synthèse de brins complémentaires commence après mise en place d'amorces RNA par la primase. En effet, la DNA polymérase n'arrive pas à commencer une chaîne. Elle ne peut que catalyser l'élongation d'une chaîne de nucléotides. C'est une RNA polymérase (primase) qui va commencer une chaîne d'acides nucléiques par un fragment de RNA de 4 à 12 nucléotides. Ce fragment d'RNA est appelé 'amorce'. Les amorces RNA synthétisées sont ensuite allongées dans le sens 5' => 3' par la DNA polymérase. Cette fois c'est du DNA qui est ajouté. Le brin de DNA orienté 3' => 5' (dans le bon sens de l'élongation) est répliqué de façon continue par la DNA polymérase. C'est le brin leader. Le brin de DNA orienté 5' => 3' (dans le sens inverse de l'élongation), est répliqué de façon discontinue. C'est le brin retardé. En effet, la DNA polymérase doit attendre, à chaque fois, l'avancée de la fourche de réplication pour synthétiser un bout de DNA complémentaire. Il en résulte des fragments d'Okazaki qui seront joints ensuite pour former un DNA continu. Ce sont les DNA ligase qui catalyse cette soudure après élimination des amorces RNA par des des RNAse H (reconnaissant le RNA hybridé au DNA). DNA replication (animation): Replication du DNA. Animation 2, Replication du DNA. Animation 3 REPLICATION CHEZ LES RETROVIRUS Chez les rétrovirus (virus à RNA); la réplication est assurée par une DNA polymérase - RNA dépendante (Transcriptase inverse). INHIBITEURS DE LA REPLICATION DU DNA ET APPLICATIONS THERAPEUTIQUES Il existe plusieurs inhibiteurs de la réplication du DNA, agissant souvent sur la DNA polymérase. Cest le cas des antiviraux. Les antirétroviraux sont des molécules de synthèses chimiques. Ils regroupent entre autres, la classe d'inhibiteurs de la transcriptase inverse et la classe des inhibiteurs de protéase. Liens utiles: - Réplication bidirectionnelle du DNA (E-Coli) - Réplication (animation) -	Aller à: - QCM-Réplication - QCM- réplication-transcription - QCM-Traduction - DNA Réplication - Transcription DNA-RNA - Structure d'un gène - Manipulation du DNA et bases du génie génétique
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L'information génétique s'écoule chez les procaryotes et les eucaryotes du DNA au RNA, puis du RNA aux protéines suivant le modèle: DNA <--> DNA <--> RNA --> Protéines