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NUCLÉIQUES ACIDES

Biosynthèse des acides nucléiques

Des enzymes catalysent la polymérisation des nucléotides en acides nucléiques. Les substrats de ces synthèses sont les nucléotides triphosphates, c'est-à-dire des dérivés des nucléotides comprenant trois phosphates successifs. Les deux derniers phosphates sont éliminés au moment de la polymérisation. Les nucléotides triphosphates précurseurs de l'ARN comprennent du ribose, les précurseurs de l'ADN ont du désoxyribose.

Biosynthèse de l'ADN

En 1958 Meselson et Stahl, en utilisant la centrifugation en gradient de chlorure de césium et en marquant les ADN en voie de biosynthèse par un isotope lourd, 15N, montrent que la synthèse de l'ADN ou réplication est un processus semi-conservatif. Avant la division de la cellule, les deux chaînes de l'ADN se séparent et chacune sert de matrice pour la synthèse de la chaîne complémentaire, si bien que l'on aboutit à la synthèse de deux molécules identiques d'ADN, chacune de ces molécules comprenant une des chaînes initiales. Ainsi s'explique la nécessité de cette structure en double chaîne de l'ADN et le fait que des cellules provenant de la division d'une même cellule ont des ADN identiques et identiques à celui de la cellule mère. La polymérisation des nucléotides est catalysée par une enzyme, l' ADN-polymérase, étudiée par A. Kornberg. Le premier temps de la réplication est catalysé par une enzyme de déroulement qui sépare les deux chaînes. Cependant l'ADN-polymérase ne fonctionne que dans une direction, de 5′ vers 3′, et nous avons vu que les deux chaînes étaient antiparallèles, donc la synthèse se fait dans des directions opposées. En fait la synthèse se fait par petits fragments d'ADN, (fig. 14) appelés fragments d'Okazaki, qui sont synthétisés de 5′ vers 3′. On a récemment montré qu'avant la synthèse de ces fragments, il se synthétise des petits fragments d'ARN qui serviront de point de départ pour la synthèse des fragments d'Okazaki. Dès que la synthèse de ces fragments s'achève, les fragments d'ARN sont détruits pour être remplacés par de l'ADN. Les fragments deviennent contigus, si bien qu'ils peuvent être joints grâce à un ADN-ligase qui assure la continuité de l'ADN.

Réplication de l'ADN - crédits : Encyclopædia Universalis France

Réplication de l'ADN

Encyclopædia Universalis France

Biosynthèse de l'ADN - crédits : Encyclopædia Universalis France

Biosynthèse de l'ADN

Encyclopædia Universalis France

La biosynthèse de l'ADNn'est pas limitée à l'entretien du cycle cellulaire tel que le décrit l'article noyau cellulaire. L'ADN peut subir des lésions, en particulier sous l'effet des radiations ultraviolettes, et des erreurs peuvent se produire au cours de sa synthèse. Il existe dans les cellules humaines un système de réparation dit SRM (système de réparation des mésappariements) qui sera étudié plus loin (cf. chap. 9, Lésions et réparations de l'ADN). Dans un premier temps la partie de la chaîne d'ADN anormale est excisée. Dans un second temps elle est remplacée par un fragment d'ADN normal. Ce système de réparation est déficient dans certaines maladies héréditaires. Ces malades sont très sensibles aux brûlures solaires et ils sont très fréquemment sujets à des cancers de la peau.

Une seconde modalité de la réparation d'abord découverte chez les bactéries (Mirosláv Radman) est nommé système SOS parce qu'il est utilisé comme producteur de diversité génétique lorsque les conditions de vie sont défavorables pour ces micro-organismes. En réparant « à peu près » l'ADN, il génère des mutations qui peuvent permettre une réadaptation aux conditions ambiantes.

Biosynthèse des ARN

La synthèse de l'ARN, ou transcription, se fait au contact de l'ADN par formation de la chaîne complémentaire d'une des deux chaînes de l'ADN. La réaction peut être réalisée in vitro en mettant dans le milieu l'enzyme appelée ARN-polymérase, les quatre nucléosides triphosphates[...]

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Écrit par

  • : docteur en médecine, docteur ès sciences, professeur de biochimie à la faculté de médecine de Cochin-Port-Royal
  • : directeur de recherche de classe exceptionnelle au C.N.R.S., unité 1292 (génotoxicologie et réparation de l'ADN)
  • : ingénieur-docteur, docteur ès sciences, professeur au Conservatoire national des arts et métiers, ingénieur E.S.C.I.L.
  • : 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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. In Encyclopædia Universalis []. Disponible sur : (consulté le )

Médias

Molécules constitutives des nucléotides - crédits : Encyclopædia Universalis France

Molécules constitutives des nucléotides

Encyclopædia Universalis France

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

Nucléosides et nucléotides dérivés de l'adénine

Encyclopædia Universalis France

Polynucléotide - crédits : Encyclopædia Universalis France

Polynucléotide

Encyclopædia Universalis France

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Autres références

  • ADN (acide désoxyribonucléique) ou DNA (deoxyribonucleic acid)

    • Écrit par Michel DUGUET, Universalis, David MONCHAUD, Michel MORANGE
    • 10 074 mots
    • 10 médias
    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...

  • ALTMAN SIDNEY (1939-2022)

    • Écrit par Georges BRAM, Universalis
    • 377 mots

    Le biochimiste américain d'origine canadienne Sidney Altman est né le 7 mai 1939 à Montréal (Canada). Après des études de physique au Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge et une année à l'université Columbia à New York, il fait, à l'université de Boulder (Colorado), des recherches...

  • ANTIGÈNES

    • Écrit par Joseph ALOUF
    • 7 382 mots
    • 5 médias
    L'immunogénicité des acides nucléiques, longtemps niée, est désormais bien établie, mais ne concerne que certains acides ribonucléiques (ARN) et désoxyribonucléiques (ADN). Les autoanticorps anti-ADN caractérisent certaines maladies auto-immunes (lupus érythémateux disséminé). Enfin, certains lipides...

  • ARN (acide ribonucléique) ou RNA (ribonucleic acid)

    • Écrit par Marie-Christine MAUREL
    • 2 772 mots
    • 2 médias

    Faut-il voir dans une molécule biologique omniprésente dans toute structure cellulaire des êtres vivants, l'ARN (acide ribonucléique), la première étape de l'histoire de la vie ? Les ARN contemporains sont-ils les fossiles d'anciennes molécules ? Les voies métaboliques primordiales...

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Voir aussi

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