Fiche explicative de la leçon : Réplication de l’ADN Biologie

Dans cette fiche explicative, nous apprendrons comment décrire le processus de réplication d’ADN semi-conservateur, y compris le rôle de différentes enzymes, et comment les erreurs commises lors de la réplication d’ADN peuvent être corrigées.

L’une des caractéristiques essentielles de tout organisme vivant est sa capacité à se développer et à se reproduire. Ces deux processus impliquent, au niveau cellulaire, une simple division cellulaire, c’est-à-dire la scission d’une cellule en deux. Nous savons que chaque cellule vivante porte du matériel génétique sous forme d’ADN (acide désoxyribonucléique). Le matériel génétique contrôle toutes les caractéristiques d’une cellule vivante, de sa taille et son apparence aux fonctions qu’elle remplit.

Par conséquent, lorsqu’une cellule se divise en deux, chaque nouvelle cellule doit contenir une copie de l’ADN dans son noyau pour qu’elle puisse fonctionner correctement. Par exemple, lorsqu’une cellule hépatique se divise en deux nouvelles cellules hépatiques, chaque nouvelle cellule doit recevoir une copie de l’ADN de la cellule d’origine, afin qu’elle puisse remplir son rôle de soutien des fonctions naturelles du foie.

Terme clé : Acide désoxyribonucléique (ADN)

L’ADN est la molécule qui porte les instructions génétiques de la vie. Elle est composée de deux brins de désoxyribonucléotides qui s’enroulent l’un autour de l’autre pour former une double hélice.

La réplication de l’ADN est le processus par lequel une cellule en division génère une copie de son ADN. Comme nous le savons, chez les eucaryotes, une molécule d’ADN réside dans le noyau et est constituée de deux brins individuels qui s’enroulent l’un autour de l’autre pour former une forme d’« échelle torsadée » appelée double hélice, comme nous pouvons le voir en figure 1. Le processus de réplication de l’ADN se déroule dans le noyau de la cellule et est contrôlé par un ensemble d’enzymes, chacune remplissant une fonction spécifique. Dans cette fiche explicative, nous allons apprendre comment la réplication de l’ADN a lieu ainsi que le rôle joué par chacune des enzymes impliquées.

Terme clé : Double hélice

La double hélice est une structure en forme d’« échelle torsadée », c’est la forme propre aux molécules d’ADN.

Terme clé : Réplication de l’ADN

La réplication de l’ADN est le processus par lequel deux molécules d’ADN identiques sont produites à partir d’une seule molécule d’ADN d’origine.

Avant d’en apprendre davantage sur la réplication de l’ADN, passons rapidement en revue la structure de base d’une molécule d’ADN.

Comme nous l’avons mentionné précédemment, une molécule d’ADN contient deux brins enroulés l’un autour de l’autre. Ces deux brins sont des chaînes polynucléotidiques, composées d’unités répétées plus petites appelées nucléotides. Comme on peut le voir en figure 1, chaque nucléotide est constitué de trois composants:un pentose (un type de sucre), un groupe phosphate et une base azotée. Chaque nucléotide est lié au suivant par des liaisons covalentes appelées liaisons phosphodiester.

Terme clé : Nucléotide

Un nucléotide est un monomère au sein d’un polymère d’acides nucléiques. Les nucléotides sont constitués d’un pentose, d’un groupe phosphate et d’une base azotée.

Les deux chaînes polynucléotidiques se connectent l’une à l’autre par l’appariement des bases azotées qui se font face à l’intérieur de l’hélice. Dans l’ADN, il existe quatre types de bases azotées:l’adénine (A), la guanine (G), la thymine (T) et la cytosine (C).

Lorsque les bases azotées d’un brin s’apparient aux bases azotées du brin opposé, elles suivent certaines règles d’appariement des bases. Dans une molécule d’ADN, l’adénine ne peut se lier qu’à la thymine sur le brin opposé, et la guanine ne peut se lier qu’à la cytosine. Cette règle est appelée l’« appariement des bases complémentaires » et est l’une des principales caractéristiques de l’ADN. L’adénine se lie à la thymine par deux liaisons hydrogène, tandis que la guanine se lie à la cytosine par trois liaisons hydrogène, comme le montre la figure 2.

Terme clé : Appariement de bases complémentaires

Les bases de l’ADN peuvent être appariées selon des règles spécifiques, où l’adénine (A) se lie à la thymine (T), tandis que la guanine (G) se lie à la cytosine (C). Dans l’ARN, l’uracile (U) remplace la thymine (T). Ces règles d’appariement des bases complémentaires sont essentielles pour la réplication et la transcription d’ADN.

Une autre caractéristique importante de l’ADN est sa nature antiparallèle. Chaque brin d’ADN possède deux extrémités:une extrémité est appelée l’extrémité 5, et l’autre est appelée l’extrémité 3. Ces noms leur sont donnés d’après les derniers atomes de carbone à chaque extrémité du brin. Les deux brins sont antiparallèles, car un brin va dans le sens 5 vers 3, tandis que l’autre va dans le sens 3 vers 5, comme représenté en figure 3.

L’atome de carbone en 3 de chaque nucléotide est lié à un groupe hydroxyle ( OH). L’extrémité 3 d’un brin d’ADN se termine donc par un groupe hydroxyle, comme vous pouvez le voir en figure 3. L’atome de carbone en 5 de chaque nucléotide est lié à un groupe phosphate. L’extrémité 5 d’un brin d’ADN se termine donc par un groupe phosphate, représenté par les cercles jaunes sur la figure 3.

Une molécule d’ADN porte l’information génétique sous la forme d’un code génétique, formé par la séquence des bases azotées. Un type d’ARN appelé ARN messager ou ARNm est synthétisé d’après la séquence d’ADN. Cette séquence code les informations nécessaires à la synthèse des protéines, qui ensuite contrôlent les fonctions et les caractéristiques de la cellule.

Terme clé : Code génétique

Le code génétique est formé par la séquence des bases azotées dans une molécule d’ARN messager (ARNm), qui est synthétisé à partir de l’ADN et code les informations nécessaires pour qu’une cellule synthétise des protéines spécifiques.

Alors, comment ce code génétique est-il lu?Quand on lit du texte, on lit toujours de gauche à droite. De même, lorsqu’une cellule « lit » la séquence des bases azotées pour interpréter le code génétique, elle lit depuis l’extrémité 5 du brin d’ADN vers l’extrémité 3.

En 1953, lorsque James Watson et Francis Crick ont proposé le modèle d’ADN à double hélice que nous connaissons aujourd’hui, ils ont également fait une observation intéressante sur la réplication de l’ADN. Leur modèle était basé sur la spécificité des paires de bases des deux brins de la molécule d’ADN. Ils ont compris que les deux brins portent des variantes complémentaires de la même séquence. Grâce à cette caractéristique, les deux brins d’ADN d’une molécule peuvent être utilisés comme modèles pour synthétiser des brins complémentaires, créant ainsi deux nouvelles doubles hélices avec la même information!La séquence des bases azotées de chaque brin est utilisée comme guide pour l’ajout des nouvelles bases complémentaires nécessaires pour le nouveau brin.

Chez les eucaryotes, qui sont des organismes à noyau organisé, l’ADN dans le noyau est sous la forme de structures linéaires très enroulées appelées chromosomes. Chaque chromosome contient une molécule d’ADN et, au sein de chaque molécule, la réplication commence en plusieurs endroits.

Chez les procaryotes, en revanche, le matériel génétique est présent sous la forme d’une molécule circulaire d’ADN au centre de la cellule, mais n’est pas entouré d’une membrane nucléaire. Dans ce cas, la réplication commence en un point, appelé l’origine de réplication.

Maintenant que nous avons fait un bref récapitulatif de la structure d’une molécule d’ADN, intéressons-nous au mécanisme de la réplication de l’ADN. Ce processus est contrôlé par trois principales enzymes. Passons en revue les étapes de ce processus, et apprenons-en davantage sur chacune de ces enzymes.

Pour que les deux brins d’une molécule d’ADN soient utilisés pour fabriquer deux nouvelles molécules d’ADN dans le noyau, les deux brins doivent se dérouler et se séparer, rendant leurs bases azotées accessibles. Nous savons que les brins sont maintenus ensemble par des liaisons hydrogène entre leurs bases azotées. Pour que les brins se séparent, ces liaisons hydrogène doivent être rompues. Ceci est accompli grâce à une enzyme appelée l’ADN hélicase.

Terme clé : ADN hélicase

L’ADN hélicase est l’enzyme responsable de la séparation ou déroulement de deux brins complémentaires de l’ADN:elle rompt les liaisons hydrogène entre eux, créant ainsi une fourche de réplication en vue de la réplication de l’ADN.

La figure 4 montre comment les brins d’ADN se séparent sous l’action de l’ADN hélicase. Lorsque les liaisons hydrogène entre les deux brins sont rompues, une « fourche de réplication » est formée, ainsi nommée car les deux brins d’ADN déroulés ont un aspect de fourche. La fourche de réplication est le point où la molécule d’ADN se déroule en deux brins distincts. Vous pouvez imaginer l’ADN hélicase « ouvrant » la molécule d’ADN, en commençant à la fourche de réplication.

Terme clé : Fourche de réplication

La fourche de réplication est formée par les deux brins d’ADN séparés ou déroulés en vue de la réplication d’ADN.

Exemple 1: Comprendre le rôle de l’ADN hélicase

Dans le processus de réplication de l’ADN, quel est le rôle principal de l’ADN hélicase?

  1. L’ADN hélicase détecte et répare toute erreur résultant d’un appariement incorrect des bases lors de la réplication de l’ADN.
  2. L’ADN hélicase rompt les liaisons hydrogène entre les paires de bases, séparant les deux brins d’ADN.
  3. L’ADN hélicase forme des liaisons phosphodiester entre les nucléotides pour former un brin d’ADN.
  4. L’ADN hélicase ajoute des nucléotides à une chaîne d’ADN en formation, synthétisant ainsi un brin d’ADN complémentaire au brin matrice.
  5. L’ADN hélicase comble les vides entre les fragments d’ADN nouvellement formés dans la structure.

Réponse

Lorsqu’une cellule subit une division, son ADN se réplique, de manière à fournir à chaque nouvelle cellule une copie d’ADN, qui peut contrôler les caractéristiques et les fonctions de la cellule. Nous savons qu’une molécule d’ADN est composée de deux brins polynucléotidiques complémentaires. Chacun de ces brins est constitué de plusieurs unités appelées nucléotides qui forment une séquence de bases azotées. L’ordre ou séquence des bases azotées le long d’un brin d’ADN code l’« information génétique » qui doit être répliquée lorsqu’une cellule se divise.

Lorsque deux brins d’ADN se lient l’un à l’autre pour donner une forme typique en double hélice, ils le font en appariant leurs bases azotées selon les règles de l’appariement des bases complémentaires, dans lesquelles l’adénine se lie à la thymine par deux liaisons hydrogène et la guanine se lie à la cytosine par trois liaisons hydrogène.

La séquence de bases azotées sur chaque brin d’ADN dans la double hélice sert de matrice pour la formation d’un nouveau brin d’ADN. Pour que cela ait lieu, les deux brins d’ADN doivent se dérouler et se séparer pour que leurs bases azotées soient accessibles. Cette fonction est exercée par une enzyme, l’ADN hélicase. L’ADN hélicase rompt les liaisons hydrogène entre les bases azotées de chaque brin, « défaisant » ainsi l’ADN en séparant les deux brins.

Maintenant que nous avons cette information, regardons les options de la question. Celle qui correspond le mieux à ce que nous avons appris est « l’ADN hélicase rompt les liaisons hydrogène entre les paires de bases, séparant les deux brins d’ADN », c’est donc la bonne option.

Une fois les brins déroulés, de nouveaux brins d’ADN complémentaires à chacun des brins d’origine peuvent être synthétisés. C’est là qu’une enzyme appelée ADN polymérase entre en jeu. Le mot « polymérase » est utilisé pour décrire une enzyme qui lie des petites unités individuelles (dans le cas de l’ADN, les nucléotides) pour former une longue chaîne répétitive ou polymère (un brin d’ADN). Comme nous l’avons appris, une molécule d’ADN est un polymère constitué de plusieurs unités individuelles appelées nucléotides.

Terme clé : ADN polymérase

L’ADN polymérase est une enzyme qui ajoute des nucléotides complémentaires au brin matrice afin de synthétiser un nouveau brin. Cette enzyme joue un rôle essentiel dans la réplication de l’ADN.

L’ADN polymérase génère un nouveau brin d’ADN le long de chaque brin original en ajoutant des nucléotides au nouveau brin, en veillant à ce que les règles d’appariement complémentaire des bases, que nous avons vues précédemment, soient respectées. Pour construire le nouveau brin d’ADN, l’ADN polymérase utilise un pool de nucléotides libres qui restent disponibles dans la cellule. La figure 5 représente un schéma simplifié de l’action de l’ADN polymérase.

L’ADN polymérase est très efficace;elle synthétise des brins complémentaires très rapidement et avec une grande précision. Une autre caractéristique importante de cette enzyme est qu’elle ne peut synthétiser un nouveau brin d’ADN que dans le sens 5 à 3. Cette caractéristique pose problème dans une cellule en division. Vous vous demandez peut-être comment!Regardons une fourche de réplication d’un brin d’ADN. Comme nous le savons, les deux brins d’ADN sont antiparallèles l’un à l’autre. Comme vous pouvez le voir en figure 6, le brin en haut de l’image a une extrémité 3 disponible, tandis que le brin en bas a une extrémité 5 disponible.

Lorsque de nouveaux brins d’ADN sont synthétisés, ils doivent également être antiparallèles à leur brin complémentaire d’origine. Bien que les deux nouveaux brins soient synthétisés simultanément, considérons d’abord la formation d’un nouveau brin le long du brin en haut de la figure, sachant que l’ADN polymérase ne peut synthétiser un nouveau brin que dans le sens 5 vers 3. Dans ce cas, un nouveau brin est capable de se former en continu, sans aucune interruption ni rupture.

Considérons maintenant le brin en bas. Lorsque la molécule d’ADN se déroule, l’ADN polymérase rencontre l’extrémité 5 de ce brin. Cela nécessiterait la synthèse d’un nouveau brin complémentaire dans le sens 3 à 5, ce que l’ADN polymérase ne peut pas faire!

L’ADN polymérase contourne ce problème en se déplaçant le long du brin, comme indiqué sur la figure, et en synthétisant un petit fragment du nouvel ADN dans le sens 5 à 3, vers l’extrémité ouverte de la fourche de réplication. Elle se déplace ensuite le long de ce fragment, et fait de même, synthétisant un autre petit fragment. Au fur et à mesure que l’enzyme progresse le long du brin, un brin complémentaire discontinu commence à prendre forme. Vous pouvez voir comment cela se produit en figure 8.

Ces fragments sont appelés des fragments Okazaki. Si vous regardez maintenant la molécule d’ADN, vous pouvez voir que le long d’un brin matrice, un nouveau brin est formé en continu, dans la même direction que la fourche qui s’ouvre, sans coupures. Ce brin modèle est donc appelé « brin précoce ». Le brin matrice opposé est appelé « brin retardé » ou « brin tardif », car le nouveau brin d’ADN y est synthétisé de manière discontinue en fragments.

Terme clé : Brin précoce

Dans la réplication de l’ADN, le brin précoce est le brin d’ADN le long duquel le nouveau brin est synthétisé en continu, dans la même direction que la fourche.

Terme clé : Brin retardé (ou tardif)

Dans la réplication de l’ADN, le brin retardé est le brin d’ADN le long duquel le nouveau brin est synthétisé de manière discontinue, en fragments.

Terme clé : Fragments d’Okazaki

Les fragments d’Okazaki sont les courts fragments d’ADN qui sont synthétisés de manière discontinue le long du brin retardé lors de la réplication de l’ADN.

Une autre enzyme, l’ADN ligase, est responsable de la jonction de ces fragments le long du brin retardé. Comme vous pouvez le voir dans la figure 9, l’ADN ligase se déplace le long du brin fragmenté, joignant ou « ligaturant » les fragments ensemble en formant de nouvelles liaisons phosphodiester entre un fragment et le suivant.

Terme clé : ADN ligase

L’ADN ligase est une enzyme capable de combler les lacunes du squelette sucre-phosphate de l’ADN en formant une liaison phosphodiester.

Exemple 2: Comprendre le rôle de l’ADN ligase

Dans la réplication semi-conservative de l’ADN, quel est le rôle principal de l’ADN ligase?

  1. L’ADN ligase ajoute des nucléotides à une chaîne d’ADN en développement pour synthétiser un brin d’ADN complémentaire au brin matrice.
  2. L’ADN ligase joint les fragments formés sur un brin complémentaire lors de la réplication.
  3. L’ADN ligase catalyse la rupture des liaisons phosphodiester du squelette sucre-phosphate, de sorte que l’ADN peut être divisé en fragments prêts à être répliqués.
  4. L’ADN ligase rompt les liaisons hydrogène entre les paires de bases, séparant les deux brins d’ADN, qui alors sont prêts pour la réplication.
  5. L’ADN ligase relie les amorces d’ARN à l’extrémité 5 d’un seul brin d’ADN pour indiquer où la réplication doit commencer.

Réponse

Lorsqu’une molécule d’ADN se réplique, elle se déroule afin de séparer ses deux brins. Le long de chacun de ces brins, un nouveau brin d’ADN est synthétisé par l’ADN polymérase selon les règles de l’appariement complémentaire des bases.

Nous savons que chaque brin d’ADN a une extrémité 5 et une extrémité 3 et que les deux brins d’une molécule d’ADN doivent toujours être antiparallèles, c’est-à-dire dans des sens opposés, l’un à l’autre. Lors de la synthèse d’un nouveau brin d’ADN, l’ADN polymérase est uniquement capable d’ajouter des nucléotides dans le sens 5 à 3.

En raison de cette caractéristique de l’ADN polymérase, les deux brins d’ADN dans la molécule sont répliqués en utilisant deux méthodes différentes. Le long du « brin précoce », dont l’extrémité 3 se trouve au niveau de l’ouverture de la fourche de réplication, l’ADN polymérase peut synthétiser un brin d’ADN complémentaire continu, ininterrompu. Le long du « brin retardé », dont l’extrémité 5 est à l’ouverture de la fourche de réplication, l’ADN polymérase doit synthétiser à la place des fragments courts d’ADN dans le sens 5 vers 3, comme illustré sur la figure.

Les fragments formés le long du brin retardé sont appelés des fragments d’Okazaki. Pour que ces fragments soient fonctionnels, ils doivent être reliés ensemble pour former un long brin continu d’ADN nouvellement synthétisé. Cette fonction est accomplie par une ADN ligase, qui relie les squelettes sucre-phosphate des fragments adjacents par des liaisons phosphodiester.

Regardons maintenant les options proposées dans la question. La phrase qui correspond le mieux aux informations que nous avons maintenant sur l’ADN ligase est « l’ADN ligase joint les fragments formés sur un brin complémentaire lors de la réplication ». C’est donc la bonne réponse.

Nous avons maintenant passé en revue les rôles des trois enzymes importantes impliquées dans la réplication de l’ADN et avons compris le mécanisme de ce processus. La figure 10 est un aperçu simplifié de la manière dont tout le processus se déroule et du résultat de ce processus.

Regardons de plus près chacune des nouvelles molécules d’ADN sur le côté droit de la figure 10. Vous remarquerez peut-être que chaque nouvelle molécule d’ADN contient un brin d’origine et un brin nouvellement synthétisé. En raison de cette caractéristique, le processus de réplication de l’ADN est appelé « réplication semi-conservative »:les brins plus anciens de l’ADN sont conservés lors de la réplication de la molécule d’ADN.

Terme clé : Réplication semi-conservative

La réplication semi-conservative est le mécanisme de réplication de l’ADN dans toutes les cellules vivantes, dans lequel chaque nouvelle molécule d’ADN est composée d’un brin d’ADN d’origine et d’un brin d’ADN nouvellement synthétisé.

Plus tôt dans cette fiche explicative, nous avons parlé du code génétique formé par la séquence des bases azotées le long d’un brin d’ARNm, qui est synthétisé à partir d’ADN. Lorsqu’une cellule « lit » la séquence, elle peut interpréter cette information pour produire des protéines spécifiques, qui ensuite contrôlent les caractéristiques de l’organisme. Les segments d’ADN portant des séquences de bases codant pour des protéines spécifiques sont appelés des gènes, un mot que vous avez peut-être déjà entendu.

Bien que le processus de réplication de l’ADN soit précis et très efficace, il n’est pas complètement exempt d’erreurs. Que se passerait-il si, lors de la réplication de l’ADN, l’ADN polymérase faisait une erreur lors de l’ajout d’un nouveau nucléotide au nouveau brin?À un moment donné, au lieu d’ajouter un nucléotide complémentaire selon les règles d’appariement des bases, que se passerait-il si une base azotée différente était accidentellement ajoutée?Pouvez-vous penser à ce que cela signifierait?

Sur le brin d’ADN nouvellement synthétisé, ce point spécifique du brin changerait le code génétique. C’est un peu comme une faute d’orthographe dans une phrase. Ces erreurs, appelées mutations, peuvent parfois avoir des conséquences graves. Considérons un exemple simple. Rappelez-vous de l’hémoglobine, la molécule qui transporte l’oxygène dans le sang. Si le gène qui code pour l’hémoglobine est muté, la protéine d’hémoglobine sera produite de manière incorrecte. Cela peut entraîner une maladie appelée la drépanocytose, qui altère la forme des globules rouges dans le corps.

Terme clé : Mutation

Une mutation est une erreur ou altération d’une séquence de nucléotides.

Afin d’éviter de telles erreurs lors de la réplication de l’ADN, l’ADN polymérase remplit une autre fonction cruciale. Lorsqu’elle ajoute des nucléotides au nouveau brin en croissance, elle « relit », ou vérifie, aussi son propre travail. Ainsi, si un mauvais nucléotide a été accidentellement ajouté, l’ADN polymérase identifiera l’erreur et échangera ce mauvais nucléotide contre le bon!Elle le fait grâce à son activité exonucléasique, ce qui signifie qu’elle élimine les nucléotides incorrects et les remplace par les bons. Vous pouvez en voir un exemple en figure 11.

Comme nous l’avons appris plus tôt, l’ADN ligase est une enzyme qui relie des fragments d’ADN en formant de nouvelles liaisons phosphodiester, reliant les fragments. Lorsque l’ADN est physiquement endommagé, causant des cassures dans les brins, l’ADN ligase peut servir d’enzyme de réparation de l’ADN. Elle utilise le brin complémentaire de la double hélice d’ADN comme matrice pour former de nouvelles liaisons phosphodiester.

La réparation de l’ADN dépend donc de la présence de deux brins portant l’information génétique. Lorsqu’un brin est endommagé, les informations intactes sur le brin complémentaire peuvent être utilisées par les enzymes de réparation de l’ADN pour remplacer les segments endommagés. C’est pourquoi il est si important que la réplication de l’ADN soit un processus précis et sans erreur!

Exemple 3: Comprendre comment la relecture élimine les erreurs lors de la réplication de l’ADN

Lorsque des erreurs de réplication de l’ADN se produisent, le brin nouvellement formé peut être relu et reconnu comme non complémentaire au brin d’origine. Quelle est l’enzyme responsable de la correction de ces erreurs lors de la réplication?

  1. l’ADN ligase
  2. l’ADN polymérase
  3. l’ADN hélicase
  4. la DNase

Réponse

Quand une cellule subit une division, son ADN se réplique, de manière à fournir à chaque nouvelle cellule une copie d’ADN qui peut contrôler les caractéristiques et les fonctions de la cellule. Nous savons qu’une seule molécule d’ADN est composée de deux brins polynucléotidiques complémentaires. Chacun de ces brins est constitué de plusieurs unités individuelles appelées nucléotides, qui forment une séquence de bases azotées. L’ordre ou la séquence des bases azotées le long d’un brin d’ADN code pour l’« information génétique » qui doit être répliquée lorsqu’une cellule se divise.

L’ADN polymérase synthétise de nouveaux brins d’ADN qui sont complémentaires à chacun des brins d’origine, en suivant les règles de l’appariement des bases complémentaires:l’adénine se lie à la thymine par deux liaisons hydrogène, et la guanine se lie à la cytosine par trois liaisons hydrogène.

Les informations génétiques transportées dans ces brins sont d’une importance cruciale pour le fonctionnement normal d’une cellule, car elles constituent le code génétique qui fournit à la cellule les instructions pour la production de protéines. Le processus de réplication de l’ADN, bien que précis, n’est pas infaillible, ce qui signifie que des erreurs peuvent parfois survenir dans la nouvelle séquence, lorsqu’une base azotée non complémentaire est accidentellement ajoutée.

Chaque mot de notre langue a une signification spécifique. Si un mot est écrit avec une faute d’orthographe, le sens de ce mot sera perdu!C’est similaire à ce qui se passe lorsque des erreurs (appelées mutations) se produisent dans une séquence d’ADN. Les mutations de l’ADN peuvent conduire à plusieurs troubles et maladies.

Afin d’empêcher les mutations lors de la réplication de l’ADN, l’ADN polymérase « relit » son propre travail, en vérifiant que chaque nouveau nucléotide est complémentaire au brin d’origine au fur et à mesure. Si elle détecte une erreur, ou un nucléotide non complémentaire, elle le remplace rapidement par le bon!

La réponse à cette question est donc l’ADN polymérase.

Résumons maintenant les points clés de cette fiche explicative.

Points clés

  • Lorsqu’une cellule vivante se divise, son ADN doit se répliquer pour que chaque nouvelle cellule reçoive une copie d’ADN.
  • La réplication de l’ADN est un processus semi-conservatif.
  • Pour qu’une molécule d’ADN se réplique, les deux brins doivent d’abord se dérouler. L’ADN hélicase est responsable de cela, elle « défait » la molécule d’ADN en rompant les liaisons hydrogène entre les bases azotées.
  • L’ADN polymérase synthétise de nouveaux brins d’ADN le long de chaque brin matrice en ajoutant des nucléotides complémentaires à la chaîne.
  • L’ADN polymérase ne peut synthétiser de l’ADN que dans le sens 5 vers 3.
  • Le nouveau brin d’ADN est synthétisé en continu le long du brin matrice « précoce ».
  • Le nouveau brin d’ADN est synthétisé en fragments le long du brin matrice « retardé ».
  • L’ADN ligase est responsable de la liaison des nouveaux fragments d’ADN pour former un brin complémentaire continu.
  • L’ADN polymérase est également responsable de la « relecture » des nouveaux brins d’ADN pour éliminer les mutations.
  • Si l’ADN est physiquement endommagé, l’ADN ligase peut servir d’enzyme de réparation de l’ADN, reliant les fragments entre eux par des liaisons phosphodiester.

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