les acides nucléiques. i-introduction i-introduction isolés initialement du noyau des cellules du...
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Les acides Les acides nucléiques nucléiques
I-I-IntroductionIntroduction
Isolés initialement du noyau des cellules Du point de vue chimique un acide faible
Ce sont des substances présentes ,non seulement dans le noyau mais aussi dans le cytoplasme des cellules
Il existe 2 types d`acides nucléiques: L`ADN et L`ARN
Ce sont de longues molécules formées par la Ce sont de longues molécules formées par la répétition d`une sous unité appelée nucléotide répétition d`une sous unité appelée nucléotide ..
II-Structure de l`ADN et de II-Structure de l`ADN et de L`ARNL`ARN
L`ADN est une molécule d`une grande importanceL`ADN est une molécule d`une grande importance
biologique car elle est le support de l`information biologique car elle est le support de l`information
génétique. L`information génétique qu`elle contient est génétique. L`information génétique qu`elle contient est
transmise transmise à à la descendance donc elle est le principale la descendance donc elle est le principale
véhicule du phénomène de l`hérédité .véhicule du phénomène de l`hérédité .
L`ADN est localisL`ADN est localisé é principalement dans le principalement dans le
noyau ,cependant il existe un ADN dans le cytoplasme noyau ,cependant il existe un ADN dans le cytoplasme
c`est l`ADN mitochondrial responsable de l`hc`est l`ADN mitochondrial responsable de l`héérrééditditéé
mitochondriale .mitochondriale .
II-Structure de l`ADN et de II-Structure de l`ADN et de L`ARNL`ARN
L`ARN est localisL`ARN est localisé é essentiellement dans le essentiellement dans le cytoplasme ,mais il existe aussi dans le noyau .cytoplasme ,mais il existe aussi dans le noyau .
L`ADN et l`ARN sont formL`ADN et l`ARN sont forméés par la rs par la rééppéétition de tition de sous unitsous unitéés appels appeléées nucles nuclééotides .otides .
Chaque nuclChaque nuclééotide est constituotide est constituéé à à son tour de 3 son tour de 3 parties :parties :
-Une base azot-Une base azotéeée
-Un sucre ou ose -Un sucre ou ose àà cinq carbones ribose ou cinq carbones ribose ou
ddéésoxyribosesoxyribose
-Un groupement phosphate -Un groupement phosphate
II-Structure de l`ADN et de L`ARNII-Structure de l`ADN et de L`ARN
Base ose phosphate
pyrimidiqueD (-) 2
désoxyribose D (-) ribosepurique
Les nucléotides ont des fonctions variées etLes nucléotides ont des fonctions variées et
importantes, ce sont :importantes, ce sont : des composés à "haut potentiel des composés à "haut potentiel
énergétique" dont dépendent l'activation énergétique" dont dépendent l'activation de molécules : de molécules : ATPATP
des composés structuraux de coenzymes,des composés structuraux de coenzymes, des seconds messagers intracellulaires de des seconds messagers intracellulaires de
signaux et des médiateurs extracellulaires,signaux et des médiateurs extracellulaires,
des régulateurs d'activité de protéines des régulateurs d'activité de protéines AMPc.AMPc.
II-Structure de l`ADN et de II-Structure de l`ADN et de L`ARNL`ARN
Les groupements phosphates et les Les groupements phosphates et les
molécules d`ose qui composent les acides molécules d`ose qui composent les acides
nucléiques sont identiques et jouent un rôle nucléiques sont identiques et jouent un rôle
structurale par contre les bases peuvent etre structurale par contre les bases peuvent etre
de 4 types et recde 4 types et recéélent l`information lent l`information
ggéénnéétique .tique .
II-Structure de l`ADN et de II-Structure de l`ADN et de L`ARNL`ARN
1-Les bases azot1-Les bases azotés:s:Ce sont des molCe sont des moléécules aromatiques dont le cules aromatiques dont le
noyau est soit une purine soit une pyrimidinenoyau est soit une purine soit une pyrimidine
a-Les bases puriques:a-Les bases puriques:DDéérrivent du noyau purine ,qui est un noyaurrivent du noyau purine ,qui est un noyau
aromatique à 9 atomes 5C et 4N et raromatique à 9 atomes 5C et 4N et résultent sultent
de la substitution des atomes d`hydrogène de de la substitution des atomes d`hydrogène de
l`hétérocycle par des radicaux hydroxyles l`hétérocycle par des radicaux hydroxyles
amines ou mamines ou mééthyles thyles
a-Les bases puriquesa-Les bases puriques
L`adenine
a-Les bases puriquesa-Les bases puriques
La guanine
b-Les bases pyrimidiquesb-Les bases pyrimidiques
Derrivent du noyau pyrimidine qui estDerrivent du noyau pyrimidine qui est
un noyau aromatique un noyau aromatique à à 6 atomes 4C et 2N et 6 atomes 4C et 2N et
résultent de la substitution des atomesrésultent de la substitution des atomes
d`hydrogd`hydrogééne de l`hétérocycle par desne de l`hétérocycle par des
Substituants hydroxyles amines ou methyls.Substituants hydroxyles amines ou methyls.
b-Les bases pyrimidiquesb-Les bases pyrimidiques
La cytosine
b-Les bases pyrimidiquesb-Les bases pyrimidiques
L`uracile
b-Les bases pyrimidiquesb-Les bases pyrimidiques
La thymine
C-Les proprietes C-Les proprietes physicochimiques des bases physicochimiques des bases
puriques et pyrimidiquespuriques et pyrimidiques Le caractère aromatique des bases puriques et Le caractère aromatique des bases puriques et
pyrimidiques leur confère :pyrimidiques leur confère :
- Une résistance - Une résistance àà l`oxydation . l`oxydation .
- Une absorption caractéristique dans - Une absorption caractéristique dans
l`UV (identification et dosage).l`UV (identification et dosage). La présence de substituants hydroxyles et amines La présence de substituants hydroxyles et amines
permet aux bases puriques et pyrimidiques de se permet aux bases puriques et pyrimidiques de se présenter sous plusieurs formes tautomèriques la présenter sous plusieurs formes tautomèriques la forme forme ceto ou lactame ceto ou lactame et la forme et la forme enol ou lactimeenol ou lactime..
La tautomérie est la transformation d'un groupement fonctionnel en un autre groupement par : - déplacement simultané d'un atome d'hydrogéne et- d'un doublet d’ électron issu d'une double liaison adjacente.
Forme céto ou lactame de la thymine
Forme énol ou lac time de la thymine
--La présence de substituants hydroxyles et amines permet aux La présence de substituants hydroxyles et amines permet aux bases puriques et pyrimidiques de se présenter sous plusieurs bases puriques et pyrimidiques de se présenter sous plusieurs formes tautomèriques la forme formes tautomèriques la forme ceto ou lactame ceto ou lactame et la forme et la forme enol ou lactimeenol ou lactime. .
A PH physiologique c’est la forme céto qui prédomine.A PH physiologique c’est la forme céto qui prédomine.
A PH élevé revirement à la forme énol ce qui affecte la liaison A PH élevé revirement à la forme énol ce qui affecte la liaison entre les paires de bases de l’ADN = dénaturation de l’ADNentre les paires de bases de l’ADN = dénaturation de l’ADN
Forme céto ou lactame de la guanine
Forme énol ou lactime de la guanine
Forme amine ══ Forme imine
Forme amine ══ Forme imine
2-L`ose
`
` `
`
`
2-L`ose
3-L`acide phosphorique
4- Les nucl4- Les nucléosidesosides Combinaison covalente d`un ose et Combinaison covalente d`un ose et
d`un sucre par une liaison beta N d`un sucre par une liaison beta N glycosidique glycosidique
base ose
Les ribonuclLes ribonuclééosidesosides
Les Les desoxyribonucldesoxyribonuclééosidrsosidrs
5-Les nucl5-Les nucléotidesotides
Base
ose phosphateBase
ose phosphate
nucléoside
Acide phosphorique
nucléotide
Esters phosphoriques des nucléosides
5-Les nucl5-Les nucléotidesotides
0o;p0o;p
Convention de lecture d`un acide
nucléique:
5` vers 3`OH libre
6-Structure d`un polynucléotide
pApGpCpApT =AGCAT
liaisons hydrogènes des liaisons hydrogènes des bases :bases :
Règle de Règle de ChargaffChargaff
A=T et G=C A=T et G=C ce qui est ce qui est d’une très grande d’une très grande importance dans la structure importance dans la structure secondaire de l’ADNsecondaire de l’ADN
A+G = C+TA+G = C+T A+T G+CA+T G+C
9-Structure de 9-Structure de l`ARNl`ARN Ose: Ribose Ose: Ribose
Base :A, U,G, CBase :A, U,G, C Une seule chaineUne seule chaine le déchiffrage du code génétique contenu dans une le déchiffrage du code génétique contenu dans une
molécule d`ADN passe par la formation d`une molécule molécule d`ADN passe par la formation d`une molécule d’ARN d’ARN
L`ARN est synthétisé au cours d`un processus complexe L`ARN est synthétisé au cours d`un processus complexe qu`on appelle la transcription .qu`on appelle la transcription .
L acide ribonucléique est un polymère de ribonucléotides L acide ribonucléique est un polymère de ribonucléotides puriques ou pyrimidiques liés entre eux par des ponts puriques ou pyrimidiques liés entre eux par des ponts 3’,5’ phosphodiester, analogues à ceux de l’ADN.3’,5’ phosphodiester, analogues à ceux de l’ADN.
Il existe plusieurs types d`ARN:Il existe plusieurs types d`ARN:
ARN non codant:ARN non codant:
- ARNr,ARNt, SnRNA , - ARNr,ARNt, SnRNA ,
- micro RNA, si RNA (régulation de gènes)- micro RNA, si RNA (régulation de gènes) Les ARN codants:Les ARN codants:
ARNmARNm
L`ARN natif existe sous forme d’une L`ARN natif existe sous forme d’une molécule monobrin , l’unique brin d’ARN est molécule monobrin , l’unique brin d’ARN est capable de se replier sur lui même en une capable de se replier sur lui même en une épingle à cheveux.épingle à cheveux.
le déchiffrage du code gé
L`ARNr 80% de l`ARN cellulaire synthétisé au cours d`un processus complexe qu`on appelle la transcription .
L`ARNt:L`ARNt:Permet le transport des acides amines vers le ribosomePermet le transport des acides amines vers le ribosome
lieu de la biosynthèse des protéines: une seule lieu de la biosynthèse des protéines: une seule chainechaine de de
73 a 93 ribonucléotides son extremité 3 se tèrmine par un73 a 93 ribonucléotides son extremité 3 se tèrmine par un
CCA ou se fixe l`AA et son extremité initiale est toujours un CCA ou se fixe l`AA et son extremité initiale est toujours un
5 pG, La boucle de l’anticodon comporte les bases 5 pG, La boucle de l’anticodon comporte les bases
Suivantes :pyr-pyr-X-Y-Z-pur-base variable.Suivantes :pyr-pyr-X-Y-Z-pur-base variable.
L`ARNm:L`ARNm:Sa sequence est complementaire à l`un des 2 brins de Sa sequence est complementaire à l`un des 2 brins de
La molecule d`ADN .La molecule d`ADN .
il contient l`information génétique pour la biosynthèse il contient l`information génétique pour la biosynthèse
d`une protéine possède des séqences d`initiation de la d`une protéine possède des séqences d`initiation de la
trtaduction AUG ou GUG et des sequence annoncant la fin trtaduction AUG ou GUG et des sequence annoncant la fin
de la traduction :UAA,UAG,UGAde la traduction :UAA,UAG,UGA
L`ADN mitochondrialL`ADN mitochondrial Bien que chez les eucaryotes, la majeure partie de Bien que chez les eucaryotes, la majeure partie de
l’ADN soit présente dans le noyau, une partie de l’ADN soit présente dans le noyau, une partie de cette ADN est située dans les mitochondries. cette ADN est située dans les mitochondries.
L’ADN mt peut être détecté par microscopie à L’ADN mt peut être détecté par microscopie à fluorescence, il est situé dans la matrice fluorescence, il est situé dans la matrice mitochondriale.mitochondriale.
La mitochondrie contient 4 à 6 molécules de DNA La mitochondrie contient 4 à 6 molécules de DNA bicatenaire .bicatenaire .
L’ADN mt humain, une molécule circulaire qui L’ADN mt humain, une molécule circulaire qui a été entièrement séquencée, a été entièrement séquencée,
Il contient 16 569 pb Il contient 16 569 pb Possède 13 séquences qui commence par un Possède 13 séquences qui commence par un
codant ATG (méthionine) se termine par un codant ATG (méthionine) se termine par un codant stop et sont suffisamment longues codant stop et sont suffisamment longues pour coder un polypeptide de plus de 50 AA pour coder un polypeptide de plus de 50 AA
Contrairement à l’ADN nucléaire, il est Contrairement à l’ADN nucléaire, il est dépourvu d’introns et ne contient pas de dépourvu d’introns et ne contient pas de longues séquences codantes.longues séquences codantes.