NUCLÉIQUES ACIDES

Dénaturation de l'ADN. Hybrides moléculaires

Température de fusion de l'ADN - crédits : Encyclopædia Universalis France — Température de fusion de l'ADN
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Lorsque l'on chauffe une solution d'ADN, on constate que son absorption d' ultraviolet à 260 nanomètres augmente de 40 p. 100 à partir d'une certaine température, c'est l'effet hyperchromique. La température correspondant à la moitié de l'effet hyperchromique (fig. 10)est appelée température de fusion ou Tm. L'effet hyperchromique correspond à une rupture des liaisons hydrogène entre les deux chaînes d'ADN. La séparation entre les deux chaînes avec perte de la structure secondaire de l'ADN est appelée dénaturation thermique de l'ADN.

Cinétique de réassociation des chaînes d'ADN - crédits : Encyclopædia Universalis France — Cinétique de réassociation des chaînes d'ADN
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On peut par un traitement mécanique casser l'ADN en des fragments de longueurs plus ou moins homogènes. On chauffe le mélange au-dessus de la température de fusion, puis on refroidit progressivement. On constate alors que les chaînes complémentaires se réassocient en reformant des chaînes doubles brins. Cependant, si on étudie la cinétique de la réassociation, on constate que celle-ci se fait en trois phases (fig. 11) : une fraction des fragments d'ADN se réassocie très rapidement et on arrive à un palier, puis une autre fraction d'ADN se réassocie et enfin après un certain temps on assiste à une réassociation des dernières molécules d'ADN (fig. 12). Ainsi on met en évidence trois familles de fragments d'ADN en fonction de leur vitesse de réassociation. Quelle est la signification de ces trois familles ? On explique la grande vitesse de réassociation d'une partie de l'ADN par l'existence de séquences hautement répétitives, ce sont des séquences qui sont identiques à elles-mêmes et présentes en 10 ⁵-10 ⁶ exemplaires. Ces fragments sont localisés dans le centromère et les télomères des chromosomes ; leur signification est encore discutée. Les fragments qui se réassocient après une durée moyenne sont des séquences qui sont présentes dans l'ADN en 10 ²-10 ⁴ exemplaires. Ces séquences représentent : 1^o des régions régulatrices de l'ADN, régions placées en voisinage des gènes et qui en contrôlent l'expression, nous y reviendrons ; 2^o les régions codants pour les ARN ribosomaux et qui sont présentes en plusieurs centaines d'exemplaires ; 3^o certains gènes, comme ceux qui codent pour des protéines nucléaires, les histones, sont présents en grand nombre. Cette classe de séquences est appelée moyennement répétitive. La troisième et dernière classe concerne les séquences présentes en un seul ou un petit nombre d'exemplaires. Ce sont des séquences codant pour la plupart des messagers donc des protéines. Ainsi la simple étude de la vitesse de réassociation de l'ADN dénaturé, qui est en fait la probabilité de rencontre de séquences complémentaires, permet de montrer l'existence dans la molécule d'ADN de régions dont les significations sont différentes.

Si l'on chauffe de l'ADN en présence d'ARN messager provenant d'un même type cellulaire et que l'on refroidit, on constate qu'il se produit une association entre l'ARN et l'ADN sur la séquence complémentaire à celle de l'ARN (U étant l'équivalent de T). La molécule formée est donc un hybride ADN-ARN. La formation d'hybrides moléculaires s'est révélée une méthode très utile pour résoudre un grand nombre de problèmes lorsque l'on est en possession d'un ARN messager ou d'une famille d'ARN messagers :

– démonstration de l'existence dans une cellule d'ADN capable de donner naissance à l'ARN messager étudié ;

– étude par mesure cinétique de l'abondance en ARN messagers d'une préparation d'ARN ;

– détermination du nombre de gènes codants pour un même ARN messager.

On peut par cette méthode suivre l'évolution d'un gène donné dans[...]

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Écrit par

Jacques KRUH : docteur en médecine, docteur ès sciences, professeur de biochimie à la faculté de médecine de Cochin-Port-Royal
Ethel MOUSTACCHI : directeur de recherche de classe exceptionnelle au C.N.R.S., unité 1292 (génotoxicologie et réparation de l'ADN)
Michel PRIVAT DE GARILHE : ingénieur-docteur, docteur ès sciences, professeur au Conservatoire national des arts et métiers, ingénieur E.S.C.I.L.
Alain SARASIN : directeur de recherche au C.N.R.S., directeur de l'Institut de recherche sur le cancer, agrégé de l'Université

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Pour citer cet article

Jacques KRUH, Ethel MOUSTACCHI, Michel PRIVAT DE GARILHE et Alain SARASIN. NUCLÉIQUES ACIDES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

KRUH, J., MOUSTACCHI, E., PRIVAT DE GARILHE, M. & SARASIN, A.. NUCLÉIQUES ACIDES. Encyclopædia Universalis. (consulté le )

KRUH, Jacques, MOUSTACCHI, Ethel, PRIVAT DE GARILHE, Michel et SARASIN, Alain. « NUCLÉIQUES ACIDES ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

KRUH, Jacques, MOUSTACCHI, Ethel, PRIVAT DE GARILHE, Michel, et SARASIN, Alain. « NUCLÉIQUES ACIDES ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

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Molécules constitutives des nucléotides - crédits : Encyclopædia Universalis France — Molécules constitutives des nucléotides

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Nucléosides et nucléotides dérivés de l'adénine - crédits : Encyclopædia Universalis France — Nucléosides et nucléotides dérivés de l'adénine

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ARN de transfert : structure en feuille de trèfle - crédits : Encyclopædia Universalis France — ARN de transfert : structure en feuille de trèfle

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Le 25 avril 1953, l'Américain James D. Watson et le Britannique Francis H. C. Crick, récipiendaires, en 1962, avec le Britannique Maurice Wilkins du prix Nobel de physiologie ou médecine, proposaient, dans la célèbre revue scientifique anglaise Nature, une structure tridimensionnelle...
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