Cours biomolécule L1

CM2 : Structure des chromosomes eucaryotes

Génome humain : 3,4 md (10^9) de pb sur 23 K. un K = une molécule d’ADN linéaire

Génome humain est l'ensemble de l'information génétique contenue dans les cellules. L'information génétique est portée par l'ADN. Longueur totale : 2metres (3.4*10^9)*(0,34*10^-9 taille d’une pb)*2 pour obtenir la taille d’une cellule diploïde

1. Repliement et compaction de l’adn

Structure en collier de perle qui peut être déstabilisée par des protéases (nucléases)

CHROMATINE = complexe ADN+protéines

1. Différents niveaux de compaction

1. NIVEAU 1 : Le nucléosome (noy nucléosomique)

Taille : 11 nm

Le nucléosme est l’unité structurale de base de la chromatine et se répète toutes les 200pb

C’est un ensemble protéique d’histones--> formé d’un cœur de huit protéines histones : H2A, H2B, H4 et H3 + une double hélice d’ADN (env 146pb sur 1,65 tour) qui sépare ces particules de cœur les unes des autres (c’est l’ADN de liaison)

Ainsi,

• nucléosome = particule de cœur (8 hist entourées de 146pb d’adn sur 1,65 tours) + ADN de liaison (60pb)
• nucléofilament (11nm) = enchainement des nucléosomes qui donne le collier de perle
• chromatosome = nucléosome + histone H1 (stabilise les nucleosomes)

Facteur de compaction = 7

(adn lin =  3,4nm ; nucleo de 200pb = 20(deux adn lineaires de 10pb)*3,4nm= 68nm ; mais cest 11nm donc 68/11=7

Les histones :

•  prot conservée ++ chez les euca et archées
• Chargé + à ph=7 -> protéines basiques
• Riches en Lysine et arginine
• Rôles : compaction de l’ADN et regulation de lexpression des gene (epigénétique)

1. Niveau 2 : La fibre chromatinienne

Les nucléosomes gardent pas la config en collier mais ils s’empilent grâce a H1 (chargée ++) qui permet la cohésion en fibre chromatinienne (30nm)

On obtient un modèle solénoïde de la fibre = enroulement hélicoïdal

Un tour = 6 à 8 nucléosome stabilisées par les H1

Facteur de compaction : 42

(un tour = 6 a 8 nucl ; si l=6 facteur = 1*6 = 6 ; mais l=7 donc facteur = 6*7 = 42)

1. Niveau 3 : Chromosome en ecouvillon 

La fibre (30nm) forme des boucles (30-90kb) qui sont retenus par une struct prot dites Matrice nucléaire

En metaphase de mitose : on a une super-super-super-helice tres epaisse

[pic 1]

1. Anatomie du chromosome (K)

Un K est une structure microscopique qui porte l’info physique des gènes 

K :

• 2 bras (l variable)
• Un centromère (role ++ dans div cell) :

• site de constriction du K
• 3 fonctions : relier les 2 chroma sœurs
• Attachement du K au fuseau mitotique
• Ségrégation éq des chroma sœurs lors de la div cell

• Deux extremités = télomères :

• Région avec les seq d’ADN hautement répétitives eu ext du K (PAS DE GENES dans cette region)
• Protection des terminaisons K

Avant la division : K à 2 chrmatide

Apres la division : K à UNE chromatide

Rq : Le K procaryote

Proca = uniC, PAS DE noyau,  ADN double h Circulaire se condense par des surenroulements

CM3 : Réplication de l’ADN

1. Transmission de l’information génétique

C mère transmet l’intégralité de son infoG à sa descendance -> duplication de l’ADN mère avant division = Réplication = formation copie molec d’ADN de la C mère (un K à une chroma à un K à 2 chroma sœurs lors de la mitose)

• La div cellulaire est cyclique

Comment l’ADN est il répliqué/dupliqué ?

• Chq molec fille d’adn = une chaine parentale + une chaine néosynthétisé
• Le répliosome : complexe enzymatique (ADN polymerase, Hélicases, primases) où va être copié par complémentarité de séquence chaque brin d’adn, lors de la réplication. 

Etapes de la réplication :

• Initiation
• Elongation
• Terminaison

1. Initiation de la réplication (R)

La R commence à un endroit précis : région Ori (ou OriC pour E.coli) -> présence séquence spécifiques reconnues par des prot et facteurs d’initiation de la R qui permettent ouverture des 2 brins d’adn -> c l’œil de réplication

• Ori => œil de réplication

L’œil de réplication ouvre les 2 brins -> point d’entrée de l’hélicase qui va ouvrir progressivement la double h en rompant les liaison H

• Entrée de l’hélicase et création de la fourche de réplication

Ensuite pour que les 2 brins parents ne se reforment pas, les SSBP (single strand binding protein) vont se positionner sur chaque brin simple.

• SSBP = protéines de déstabilisation de l’hélice

La progression de la fourche entraine des surenroulements/supertours positifs ce qui bloque en avant la réplication (rq : l’adn est circulaire)

Du coup, les topoisomérases diminuent le degrés de surenroulement de l’hélice et permettent ouverture/progression de la fourche

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