ADN (Acide DésoxyriboNucléique) : Macromolécule portant l'information génétique.
- Identifier les composants de base
- Comprendre la structure double hélice
- Reconnaître la complémentarité des bases
- Expliquer le mode de réplication
L'ADN est constitué de nucléotides formés d'un phosphate, d'une désoxyribose et d'une base azotée.
Bases puriques: Adénine (A), Guanine (G). Bases pyrimidiques: Thymine (T), Cytosine (C).
A s'apparie avec T (2 liaisons hydrogène), G s'apparie avec C (3 liaisons hydrogène).
Deux brins antiparallèles enroulés en double hélice stabilisée par des liaisons hydrogène.
L'ADN est une macromolécule formée de deux brins antiparallèles en double hélice. Chaque brin est constitué de nucléotides avec un phosphate, une désoxyribose et une base azotée. Les bases s'apparient selon la règle A-T et G-C.
• Complémentarité : A s'apparie avec T, G avec C
• Antiparallélisme : Un brin va de 5' à 3', l'autre de 3' à 5'
• Conservation : La structure permet la réplication semi-conservative
ADN : Acide désoxyribonucléique, double brin, thymine.
ARN : Acide ribonucléique, simple brin, uracile.
ADN: Double brin en hélice, ARN: Simple brin linéaire ou en éventail.
ADN: Désoxyribose (sans OH en position 2'), ARN: Ribose (avec OH en position 2').
ADN: A, T, G, C. ARN: A, U, G, C (T remplacé par U).
ADN: Stockage de l'information génétique. ARN: Transmission et expression de l'info.
L'ADN est une molécule double brin avec du thymine et de la désoxyribose, servant de support permanent de l'information génétique. L'ARN est un simple brin avec de l'uracile et de la ribose, servant d'intermédiaire dans l'expression génétique.
• Stabilité : ADN plus stable que l'ARN
• Types d'ARN : ARNm, ARNt, ARNr avec rôles spécifiques
• Transcription : ADN → ARN via ARN polymérase
Chromosome : Structure formée d'ADN compacté avec des protéines.
ADN → Nucléosome (ADN + histones) → Fil de chromatine → Chromosome métaphasique.
Protéines chargées positivement qui s'associent à l'ADN chargé négativement.
Deux chromatides sœurs jointes par un centromère, bras courts et longs.
Humains: 46 chromosomes (23 paires), organisés selon le caryotype.
Les chromosomes sont des structures formées d'ADN fortement compacté avec des histones. Chaque chromosome contient un brin d'ADN unique associé à des protéines. Ils sont visibles durant la division cellulaire.
• Compaction : Ratio de compression ~10 000:1
• Équivalence : 1 chromosome = 1 molécule d'ADN
• Identification : Forme, taille et banding permettent identification
Noyau : Organite limité par une enveloppe contenant l'ADN.
Le noyau contrôle toutes les activités cellulaires par la régulation de l'expression génétique.
Contient l'ADN avec tout le programme de développement et de fonctionnement.
Synthèse des ARN messagers à partir de l'ADN.
Se divise lors de la mitose pour transmettre l'information identique aux cellules filles.
Le noyau est le centre de contrôle génétique de la cellule. Il contient l'ADN, dirige la synthèse des ARN, et assure la transmission de l'information génétique lors de la division cellulaire.
• Commandement : Le noyau orchestre toutes les activités cellulaires
• Protection : L'enveloppe nucléaire protège l'ADN
• Régulation : Contrôle l'expression des gènes
Transcription : Copie de l'information génétique de l'ADN vers l'ARNm.
L'ARN polymérase se fixe sur la région promoteur du gène.
L'ARN polymérase lit la séquence codante de l'ADN et synthétise l'ARNm complémentaire.
L'ARN polymérase atteint la séquence de terminaison et libère l'ARNm.
Épissage, ajout d'un cap 5' et d'une queue poly-A 3'.
La transcription est le processus de copie de l'ADN en ARNm. L'ARN polymérase synthétise un brin d'ARN complémentaire à un brin d'ADN codant. L'ARNm mature quitte le noyau pour la traduction.
• Sens : Synthèse de 5' vers 3'
• Complémentarité : A de l'ADN correspond à U de l'ARN
• Sélection : Seuls certains gènes sont transcrits selon les besoins
Enveloppe nucléaire : Double membrane entourant le noyau avec pores.
Double membrane avec membrane interne et externe, séparées par l'espace péri nucléaire.
Complexes protéiques permettant le transport sélectif entre noyau et cytoplasme.
Isole le matériel génétique, contrôle le trafic moléculaire, ancre la chromatine.
Se détruit et reforme lors de la mitose.
L'enveloppe nucléaire est une double membrane avec des pores nucléaires qui contrôlent le passage des molécules entre le noyau et le cytoplasme. Elle protège l'ADN et régule le transport.
• Sélectivité : Petites molécules passent librement, grosses sont régulées
• Communication : Permet le transport de protéines et ARN
• Protection : Isolation du matériel génétique
Nucléole : Structure dense dans le noyau, lieu de synthèse des ARN ribosomaux.
Zone dense du noyau, visible en microscopie optique, sans membrane.
Transcription des gènes d'ARN ribosomique (ARNr 18S, 5.8S, 28S).
Association des ARNr avec des protéines ribosomales pour former les sous-unités.
Les sous-unités ribosomales quittent le noyau par les pores nucléaires.
Le nucléole est le site de synthèse des ARN ribosomaux et d'assemblage des ribosomes. Il est plus visible dans les cellules actives métaboliquement.
• Production : Synthèse des composants ribosomaux
• Activité : Taille proportionnelle à l'activité synthétique
• Spécialisation : Lieu unique de formation des ribosomes
Empaquetage : Processus de condensation de l'ADN en structures compactes.
ADN s'enroule autour d'un octamère d'histones H2A, H2B, H3, H4.
Assemblage de nucléosomes en spirale.
La fibre de 30 nm forme des boucles attachées à un squelette protéique.
Condensation maximale en chromosome métaphasique.
L'ADN est compacté en plusieurs niveaux d'organisation: nucléosome, fibre de 30 nm, boucles, et chromosome. Ce processus permet de loger 2 m d'ADN dans un noyau de 6 μm.
• Ratio : Compression de 10 000:1 environ
• Accessibilité : La chromatine peut se décondenser pour la transcription
• Contrôle : L'empaquetage influence l'expression génétique
Gène : Unité d'information héréditaire codant pour une protéine ou ARN fonctionnel.
Un gène comprend des régions codantes (exons) et non codantes (introns) avec promoteur et terminateur.
Transcription → épissage → traduction → protéine fonctionnelle.
Facteurs de transcription contrôlent l'activité des gènes.
Les allèles sont des variantes d'un même gène.
Un gène est une séquence d'ADN qui code pour une protéine ou un ARN fonctionnel. Il comprend des régions régulatrices et codantes, et son expression est finement contrôlée.
• Universalité : Tous les gènes suivent le même principe
• Spécificité : Chaque gène a une fonction spécifique
• Régulation : L'expression est contrôlée spatialement et temporellement
Dogme central : Flux d'information de l'ADN vers les protéines via l'ARN.
ADN → ARNm dans le noyau, copie de l'information génétique.
Épissage, addition de cap et queue poly-A.
ARNm → protéine dans le cytoplasme sur les ribosomes.
Protéines exercent des fonctions structurales, enzymatiques ou régulatrices.
Les protéines peuvent réguler l'expression des gènes.
Le flux d'information génétique suit le dogme central: ADN → ARN → protéines. L'ADN code l'information, l'ARN transmet cette information, et les protéines exécutent les fonctions cellulaires.
• Flux unidirectionnel : Information va de l'ADN vers les protéines
• Universalité : Tous les êtres vivants suivent ce schéma
• Spécificité : Chaque séquence codante détermine une protéine spécifique
