a : rappels sur le génome les acides nucléiques le dna circulaire la chromatine

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Pr. Jacques PAOLETTI SC-L3BH-01 A : rappels sur le génome Les acides nucléiques Le DNA circulaire La chromatine Les outils de la biologie moléculaire zymes qui coupent les acides nucléiques zymes qui changent les contraintes des AN zymes qui travaillent sur les phosphates zymes qui recopient les acides nucléiques C: Les techniques de la biologie moléculaire Purification des acides nucléiques Dosage spectrophotométrique des AN Dénaturation thermique des acides nucléiques Electrophorèse sur gel Plan du cours : première partie ’est ce que la biologie moléculaire ?

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Plan du cours : première partie. Qu’est ce que la biologie moléculaire ?. A : rappels sur le génome Les acides nucléiques Le DNA circulaire La chromatine. B: Les outils de la biologie moléculaire Enzymes qui coupent les acides nucléiques Enzymes qui changent les contraintes des AN - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: A : rappels sur le génome Les acides nucléiques Le DNA circulaire La chromatine

Pr. Jacques PAOLETTISC-L3BH-01

A : rappels sur le génome

Les acides nucléiquesLe DNA circulaireLa chromatine

B: Les outils de la biologie moléculaireEnzymes qui coupent les acides nucléiquesEnzymes qui changent les contraintes des ANEnzymes qui travaillent sur les phosphatesEnzymes qui recopient les acides nucléiques

C: Les techniques de la biologie moléculairePurification des acides nucléiquesDosage spectrophotométrique des ANDénaturation thermique des acides nucléiquesElectrophorèse sur gel

Plan du cours : première partie

Qu’est ce que la biologie moléculaire ?

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Plan du cours : deuxième partie

D : Réplication de l’ADNDéfinitions élémentairesMécanismes de la réplication chez EColiMécanisme de la réplication chez les eucaryotesMécanismes de la réparation

E: La TranscriptionLes prokaryotesLes eucaryotes

F: La TraductionLe Code génétiqueL’initiationL’élongationLa terminaison

G : De l ’ADN aux protéinesComment cela a-t-il commencé ? ??!!

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Du gène à la protéine

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Du gène à l’organisme

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Décryptage d’un texte en écriture hiéroglyphique

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Les acides nucléiques

La chaîne d’ADNLa chaîne d’ARNLa polarité d’une chaine d’acide nucléiqueConformation du brin d’ANAppariement des bases (règle de complémentarité)La double hélice

StructureSens de rotationL’ADNL’ARN

Tableau récapitulatif de la structure des AN

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Les acides nucléiques: l ’ADN

Une chaîne (ou brin) d’ADN est formée parl ’enchaînement de désoxyribonucléotidesdGMP, dAMP, dCMP et TMP.reliés par des liaisons phosphodiester entre le carbone 3 ’ d ’un nucléotideet le carbone 5 ’ du suivant.

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Les acides nucléiques: l ’ARN

La chaîne (ou brin) d’ARN est formée parl ’enchaînement de ribonucléotidesGMP, AMP, CMP et UMP.reliés par des liaisons phosphodiester entre le carbone 3 ’ d ’un nucléotideet le carbone 5 ’ du suivant.

La chaîne (ou brin) d’ARN est formée parl ’enchaînement de ribonucléotidesGMP, AMP, CMP et UMP.reliés par des liaisons phosphodiester entre le carbone 3 ’ d ’un nucléotideet le carbone 5 ’ du suivant.

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Extrémité 5’Extrémité 5’

Liaison phosphodiesterLiaison phosphodiester

Liaison phosphodiesterLiaison phosphodiester

Extrémité 3’Extrémité 3’

Polarité de la chaîne d’AN

Représentation schématiquedu fragment 5’- C-A-G-3’5’Phosphate – C – A – G - 3’OH

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OH-5 ’CGTGAATTCACG-3 ’OH

Brin d ’ADN (sens)

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Les appariements de nucléotides

Vus par un modélisateur

Vus par un modélisateur

Vus par un chimiste

Vus par un chimiste

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Brin d ’ADN (antisens)

OH-5’CGTGAATTCACG-3 ’OH

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Règle de complémentarité

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5 ’

3 ’ 5 ’

3 ’

La double hélice d ’ADN

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Deux chaînes hélicoïdales à rotation droiteDeux chaînes hélicoïdales à rotation droite

Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles).

Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles).

Pourquoi antiparallèles ?

5 ’

5 ’

5 ’ 5 ’

3 ’

3 ’

3 ’ 3 ’

La double hélice d ’ADN

La forme B

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La projection d'une hélice selonson axe est un cercle

Hélice droite: rotation anti horaireHélice gauche: rotation horaire

Hélices droites et hélices gauchesHélices droites et hélices gauches

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Hélices droitesHélices droites

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Hélice gaucheHélice gauche

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Hélices gauchesHélices gauches

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Double hélice gaucheDouble hélice gauche

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Deux chaînes hélicoïdales à rotation droiteDeux chaînes hélicoïdales à rotation droite

Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles).

Deux chaînes polynucleotidiques à polarité inversée (antiparallèles).

Pourquoi antiparallèles ?

5 ’

5 ’

5 ’ 5 ’

3 ’

3 ’

3 ’ 3 ’

La double hélice d ’ADN

La forme B

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Les sillons de l ’ADN

Observer la différence entre

le grand sillon

le petit sillon

Intéressant pour la reconnaissancedes protéines

L’ ADN sous forme BL’ ADN sous forme B

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5 ’- CAAGAGCCUAAUAACUCGGGCUAUAAACUAAGGAAU - 3 ’

La chaîne d ’ARN

L ’ARN est structuré en simple brin...L ’ARN est structuré en simple brin...

...qui peut se replier en suivant la règle de complémentarité des bases.

...qui peut se replier en suivant la règle de complémentarité des bases.

5 ’- - 3 ’

L’un des éléments de structure ainsi formé, qui joue un rôle important dans les fonctionsbiologiques des ARN, est l ’épingle à cheveux ( hairpin ) ou tige boucle.

Tige

Boucle

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La double hélice d ’ARN

Deux chaînes hélicoïdalesà rotation droite

Deux chaînes hélicoïdalesà rotation droite

Deux chaînes polynucleotidiquesà polarité inversée.(antiparallèles).

Deux chaînes polynucleotidiquesà polarité inversée.(antiparallèles).

Conformation AConformation A

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L’ ARN sous forme AL’ ARN sous forme A

Les sillons de l ’ARN

le petit sillon

le grand sillon

le petit sillon

le grand sillon

Large et peu profond

Étroit et profond

donc propriétés de reconnaissancecomplètement différentes de celles de l’ADN.

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Les différentes catégories d ’ARN

Les ARN participent à toutes les étapes de l ’expression des gèneset de la biosynthèse des protéinesDans les cellules on trouve essentiellement quatre types d ’ARN.

Les ARN ribosomiques (rARN)Les ARN ribosomiques (rARN)

Les ARN de transfert (tARN)Les ARN de transfert (tARN)

Les ARN messagers (mARN)Les ARN messagers (mARN)

des ARN nucléaires de petite taille(snARN)des ARN nucléaires de petite taille(snARN)

5’

3’

rRNA 16S

rRNA 5S

3’

5’

mRNA

tRNA

snRNA

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Forme

Nombre de paires de bases par tour

Angle de torsion par paire de base

Pas de l'hélice

Distance axiale entre les paires de bases

Angle de basculement

Largeur des sillons Grand

Petit

Distance du phosphore à l'axe de l'hélice

B

10 (10,4)

36°

34 Å

3,4 Å

voisin de 0

11,4 Å

6,0 Å

9,3 Å

A

11

32,7°

29 Å

2,6 Å

à peu près 20

2,4 Å

11,0 Å

9,5 Å

Forme

Nombre de paires de bases par tour

Angle de torsion par paire de base

Pas de l'hélice

Distance axiale entre les paires de bases

Angle de basculement

Largeur des sillons Grand

Petit

Distance du phosphore à l'axe de l'hélice

B

10 (10,4)

36°

34 Å

3,4 Å

voisin de 0

11,4 Å

6,0 Å

9,3 Å

A

11

32,7°

29 Å

2,6 Å

à peu près 20

2,4 Å

11,0 Å

9,5 Å

Caractéristiques des formes canoniques A et B des AN34

Å3,

Forme B