Définition
ADN
L'acide désoxyribonucléique (ADN) est une macromolécule biologique présente dans toutes les cellules vivantes. Elle renferme l'information génétique nécessaire au développement, au fonctionnement et à la reproduction des organismes.
Réplication de l'ADN
La réplication de l'ADN est le processus par lequel une molécule d'ADN est copiée pour produire deux molécules identiques, chacune contenant un brin original et un brin nouvellement synthétisé.
Enzyme
Les enzymes sont des protéines qui accélèrent les réactions chimiques spécifiques à l'intérieur de la cellule. Dans la réplication de l'ADN, plusieurs enzymes jouent des rôles clés.
Le processus de réplication
La phase de séparation des brins
La première étape de la réplication de l'ADN consiste à séparer les deux brins de la double hélice. Cette tâche est accomplie par l'enzyme hélicase qui déroule et sépare les brins parentaux en brisant les liaisons hydrogène entre les paires de bases complémentaires. Cette séparation crée une 'fourche de réplication', un endroit en Y où l'ADN est prêt à être répliqué.
La synthèse des nouveaux brins
Une fois les brins séparés, une nouvelle molécule d'ADN doit être synthétisée. Cela se fait grâce à l'enzyme ADN polymérase qui ajoute de nouveaux nucléotides complémentaires à partir des pièces disponibles, en utilisant chaque brin d'origine comme matrice. Sur l'un des brins, nommé brin directeur, l'ADN polymérase poursuit sa synthèse de manière continue. Sur l'autre brin, le brin discontinu, la synthèse se fait de manière fragmentée en segments nommés fragments d'Okazaki, car elle est orientée dans le sens opposé à l'ouverture de la fourche de réplication.
Contrôle et réparation des erreurs
Pendant et après la synthèse des nouveaux brins, les erreurs d'appariement peuvent survenir. Elles sont le plus souvent corrigées par une autre fonction de l'ADN polymérase, qui 'relit' le brin nouvellement synthétisé et excise les nucléotides mal appariés grâce à son activité exonucléase. D'autres enzymes de réparation interviennent également pour corriger les erreurs restantes.
Enfin, une fois cette phase de correction terminée, les fragments d'Okazaki sont reliés les uns aux autres par l'enzyme ADN ligase, finalisant ainsi le processus de réplication en produisant deux nouvelles molécules d'ADN.
A retenir :
La réplication de l'ADN est un mécanisme fondamental pour la division cellulaire, garantissant que chaque cellule fille reçoive une copie exacte de l'ADN parental. Initié par l'ouverture de la double hélice par l'hélicase, le processus implique l'ajout de nucléotides par l'ADN polymérase, suivi de la vérification et de la réparation des erreurs. Ce processus précis est essentiel pour maintenir l'intégrité de l'information génétique à travers les générations.
