Définition
ADN
L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une molécule qui contient l'ensemble des instructions génétiques permettant le développement, le fonctionnement et la reproduction des êtres vivants.
Réplication de l'ADN
La réplication de l'ADN est le processus par lequel une molécule d'ADN est copiée pour produire deux molécules d'ADN identiques.
Fourche de réplication
C'est la structure en forme de Y qui se forme lorsque l'ADN est déroulé et prêt pour la réplication.
Enzymes Clés dans la Réplication
ADN hélicase
L'ADN hélicase est une enzyme essentielle à la réplication de l'ADN. Elle déroule la double hélice d'ADN, en séparant les deux brins complémentaires et permettant ainsi aux autres enzymes de copier chaque brin.
ADN polymérase
L'ADN polymérase est l'enzyme clé qui synthétise un nouveau brin d'ADN complémentaire à chaque brin modèle. Elle ajoute des nucléotides un par un en suivant les règles d'appariement de l'ADN (A avec T, et C avec G).
Topoisomérase
La topoisomérase est une autre enzyme importante qui sert à soulager la tension torsionnelle générée dans l'ADN non déroulé en créant des coupures temporaires et religatures dans la chaîne d'ADN.
Ligase ADN
La ligase ADN intervient à la fin de la réplication afin de lier les fragments d'Okazaki sur le brin retardé et assurer ainsi la continuité du brin néoformé.
Phases de la Réplication
Initiation
La réplication commence à des sites spécifiques de l'ADN appelés 'origines de réplication'. Les hélicases se lient à ces sites, déroulant l'ADN et créant une fourche de réplication.
Élongation
Pendant l'élongation, l'ADN polymérase synthétise de nouveaux brins d'ADN en ajoutant des nucléotides complémentaires aux brins modèles. Ce processus est semi-conservatif, chaque double hélice résultante contenant un ancien brin et un nouveau brin.
Terminaison
La terminaison de la réplication survient lorsqu'une fourche de réplication rencontre une autre fourche ou atteint la fin de la molécule d'ADN linéaire. Les fragments d'Okazaki sont liés et la molécule d'ADN est complètement formée.
Réplication chez les Procaryotes et les Eucaryotes
La réplication de l'ADN chez les procaryotes et les eucaryotes présente des similitudes mais aussi des différences notables. Les procaryotes, comme les bactéries, possèdent un ADN circulaire avec une unique origine de réplication. Chez les eucaryotes, comme les plantes et les animaux, l'ADN est linéaire et possède de multiples origines de réplication pour accommoder la grande taille des chromosomes.
Corrections d'Erreurs et Mutations
L'ADN polymérase vérifie chaque nouveau brin, en supprimant et remplaçant les nucléotides incorrects, un processus essentiel pour minimiser les mutations. Cependant, quelques erreurs subsistent, constituant un processus naturel d'évolution génétique.
A retenir :
Le processus de réplication de l'ADN est essentiel pour la division cellulaire et la transmission de l'information génétique. À travers des étapes d'initiation, d'élongation et de terminaison, aidé par des enzymes telles que l'ADN hélicase, l'ADN polymérase, la topoisomérase et la ligase, le génome est fidèlement dupliqué. Les différences entre procaryotes et eucaryotes et les mécanismes de correction d'erreurs soulignent la complexité et la précision de ce processus vital.
