Définition
Réplication de l'ADN
La réplication est le processus de duplication de l'ADN, permettant aux cellules filles d'avoir une copie complète de l'information génétique de la cellule mère.
Définition
Réplication semi-conservative
Dans ce type de réplication, chaque nouvelle molécule d'ADN contient un brin original et un brin nouvellement synthétisé.
Bulle de réplication
Zone localisée sur une molécule d'ADN où la réplication est en cours, avec deux fourches de réplication progressant dans des directions opposées.
Primase
Enzyme qui synthétise une amorce en ARN, nécessaire pour que la polymérase puisse initier la synthèse de l'ADN.
Sens de polymérisation
La synthèse de l'ADN se fait dans le sens 5' vers 3'.
Brin continu et discontinu
Le brin continu est synthétisé de manière ininterrompue, tandis que le brin discontinu est synthétisé par segments (fragments d'Okazaki).
Initiation de la réplication
La réplication de l'ADN commence à des sites spécifiques appelés origines de réplication. Une fois l'origine repérée, une bulle de réplication se forme et la réplication progresse bi-directionnellement. Les hélicases déroulent la double hélice d'ADN, créant des brins d'ADN simple brin qui serviront de modèles pour la synthèse de nouveaux brins. Pour stabiliser ces brins simples d'ADN, des protéines SSB (Single-Strand Binding) se lient aux brins dénudés.
Elongation
Durant l'élongation, la primase synthétise une courte amorce d'ARN complémentaire au brin matrice. C'est sur cette amorce que l'ADN polymérase commence la synthèse du nouvel ADN. L'enzyme ADN polymérase III ajoute des nucléotides à l'extrémité 3' de l'amorce, polymèrise le brin direct de façon continue. Parallèlement, sur le brin retardé, des fragments d'Okazaki sont formés dans le sens opposé à la fourche de réplication. Chaque fragment est débuté par une nouvelle amorce d'ARN. Une fois qu'un fragment est terminé, la ribonucléase élimine les amorces d'ARN, puis l'ADN polymérase I comble les lacunes en nucléotides d'ADN.
Terminaison
La réplication se termine lorsque les fourches de réplication se rencontrent ou lorsqu'elles atteignent la fin des chromosomes. Le réplisome est un complexe de plusieurs protéines, dont l'ADN polymérase III, nécessaire à la réplication de l'ADN. L'activité de l'ADN ligase est essentielle pour assembler les fragments d'Okazaki du brin discontinu en un brin d'ADN continu. Les topoisomérases évitent la sur-torsion ou la super-enroulement de l'ADN devant la fourche de réplication.
Réparation des erreurs de réplication
La fidélité de la réplication de l'ADN est protégée par des mécanismes de correction d'épreuve effectués par l'ADN polymérase elle-même qui élimine immédiatement les mauvais appariements par une activité exonuclease 3' -> 5'. Après la réplication, d'autres systèmes de réparation de mésappariement (mismatch repair) corrigent toute autre erreur intronisée. En cas de dommages plus importants ou de cassures double-brin, d'autres mécanismes de réparation entrent en jeu pour restaurer l'intégrité de l'ADN.
A retenir :
La réplication de l'ADN est un processus essentiel, semi-conservatif, qui garantie la transmission fidèle de l'information génétique. Elle implique l'action concertée de nombreuses enzymes et protéines, dont le rôle est d'assurer le déroulement de l'ADN, la synthèse de nouveaux brins et la vérification de l'exactitude de cette synthèse. La complexité de ce processus est illustrée par des concepts tels que les brins direct et retardé, les fragments d'Okazaki, et les mécanismes correction-réparation post-réplication.
