Explorer la biologie : réplication et construction de l’ADN

En biologie moléculaire, la réplication de l’ADN est le processus biologique de manufacturing de deux répliques identiques de l’ADN à partir d’une molécule d’ADN originale. Ce processus se produit dans tous les organismes vivants et constitue la base de l’héritage biologique. La cellule possède la propriété distinctive de division, ce qui rend la réplication de l’ADN essentielle. L’ADN est constitué d’une double hélice de deux brins complémentaires. Pendant la réplication, ces brins sont séparés. Chaque brin de la molécule d’ADN d’origine sert ensuite de modèle pour la manufacturing de son homologue, un processus appelé réplication semi-conservatrice. Les mécanismes de relecture cellulaire et de vérification des erreurs assurent une fidélité presque parfaite pour la réplication de l’ADN.

Dans une cellule, la réplication de l’ADN start à des endroits spécifiques, ou origines de la réplication, dans le génome. Le dénouement de l’ADN à l’origine et la synthèse de nouveaux brins entraînent une croissance bidirectionnelle des fourches de réplication à partir de l’origine. Un sure nombre de protéines sont associées à la fourche de réplication pour aider à l’initiation et à la poursuite de la synthèse de l’ADN. Plus essential encore, l’ADN polymérase synthétise les nouveaux brins en ajoutant des nucléotides qui complètent chaque brin (modèle). La réplication de l’ADN se produit pendant le stade S de l’interphase. La réplication de l’ADN peut également être réalisée in vitro (artificiellement, à l’extérieur d’une cellule). Les ADN polymérases isolées des cellules et les amorces d’ADN artificielles peuvent être utilisées pour initier la synthèse de l’ADN à des séquences connues dans une molécule d’ADN modèle. La réaction en chaîne par polymérase (PCR), une approach de laboratoire courante, applique cycliquement une telle synthèse artificielle pour amplifier un fragment d’ADN cible spécifique à partir d’un pool d’ADN. L’ADN existe généralement sous la forme d’une construction double brin, les deux brins étant enroulés ensemble pour former la double hélice caractéristique. Chaque brin d’ADN est une chaîne de quatre sorts de nucléotides. Les nucléotides dans l’ADN contiennent un sucre désoxyribose, un phosphate et une nucléobase.

Les quatre sorts de nucléotides correspondent aux quatre nucléobases adénine, cytosine, guanine et thymine, communément abrégées en A, C, G et T. L’adénine et la guanine sont des bases purines, tandis que la cytosine et la thymine sont des pyrimidines. Ces nucléotides forment des liaisons phosphodiester, créant l’épine dorsale phosphate-désoxyribose de la double hélice de l’ADN avec les bases des noyaux pointant vers l’intérieur (c’est-à-dire vers le brin opposé). Les nucléotides (bases) sont appariés entre les brins par des liaisons hydrogène pour former des paires de bases. L’adénine s’associe à la thymine (deux liaisons hydrogène) et la guanine à la cytosine (plus forte : trois liaisons hydrogène).

Les brins d’ADN ont une directionnalité, et les différentes extrémités d’un seul brin sont appelées « extrémité 3′ (trois premiers) » et « extrémité 5 » (cinq premiers) ». Par conference, si la séquence de base d’un seul brin d’ADN est donnée, l’extrémité gauche de la séquence est l’extrémité 5′, tandis que l’extrémité droite de la séquence est l’extrémité 3′. Les brins de la double hélice sont anti-parallèles, l’un étant de 5′ à 3′, et le brin opposé de 3′ à 5′. Ces termes désignent l’atome de carbone dans le désoxyribose auquel le phosphate suivant de la chaîne se fixe. La directionnalité a des conséquences dans la synthèse de l’ADN, automotive l’ADN polymérase peut synthétiser l’ADN dans une seule route en ajoutant des nucléotides à l’extrémité 3′ d’un brin d’ADN. L’appariement de bases complémentaires dans l’ADN (par liaison hydrogène) signifie que les informations contenues dans chaque brin sont redondantes.

Les liaisons phosphodiester (intra-brin) sont plus fortes que les liaisons hydrogène (inter-brins). Cela permet de séparer les brins les uns des autres. Les nucléotides sur un seul brin peuvent donc être utilisés pour reconstruire des nucléotides sur un brin partenaire nouvellement synthétisé. Tout ce qu’il fallait savoir sur la construction de l’ADN et sa réplication.https://www.itcolate.com/explorer-la-biologie-replication-et-structure-de-ladn/