Biochimie, biologie et biotechnologie (STL) · Terminale · S3 – Propriétés de l’ADN et réplication
Propriétés de l’ADN, réplication, cancer et cellules souches
On le chauffe, on le copie, on le dérègle.
En bref
Tu connais la double hélice depuis la 1re.
Tu connais la double hélice depuis la 1re. En Terminale, on s’intéresse à ce que sa structure permet de faire au laboratoire, et à ce qui se passe quand sa copie s’emballe.
Des propriétés qui découlent de la structure
- Les groupements phosphate sont chargés négativement : l’ADN est un polyanion, soluble dans l’eau, qui migre vers l’anode en électrophorèse.
- En présence de sel et d’éthanol froid, il précipite : c’est le principe de l’extraction.
- Les bases azotées absorbent la lumière UV avec un maximum vers 260 nm : on dose l’ADN par spectrophotométrie.
La dénaturation et la température de fusion
Chauffer l’ADN rompt les liaisons hydrogène entre bases : les deux brins se séparent, c’est la dénaturation. Les liaisons phosphodiester, covalentes, résistent.
- L’ADN simple brin absorbe davantage à 260 nm que le double brin : c’est l’effet hyperchrome.
- La température de fusion Tm est la température à laquelle la moitié de l’ADN est dénaturée.
Paire A=T : 2 liaisons hydrogène ; paire C≡G : 3 liaisons hydrogène
Plus un ADN est riche en C et G, plus sa Tm est élevée.
Au refroidissement, les brins complémentaires se réassocient : c’est l’hybridation, qu’exploitent la PCR et les sondes.
L’organisation dans le noyau
Double hélicenucléosomes (ADN enroulé autour d’histones)fibre de chromatinechromosome condensé en mitose
- Euchromatine : peu condensée, gènes accessibles, transcrits.
- Hétérochromatine : très condensée, gènes réprimés.
La réplication
Elle est semi-conservative : chaque molécule fille garde un brin parental et un brin neuf.
| Acteur | Rôle |
|---|---|
| Hélicase | ouvre la double hélice |
| Amorce (ARN) | fournit le point de départ |
| ADN polymérase | ajoute des dNTP complémentaires, toujours dans le sens 5’→3’ |
| Ligase | relie les fragments du brin discontinu |
Les deux brins étant antiparallèles, l’un est copié en continu, l’autre par fragments.
Cycle cellulaire et cancer
Le cycle alterne interphase (G1, S où l’ADN double, G2) et mitose. Une cellule en G2 contient deux fois plus d’ADN qu’en G1.
Il est contrôlé : des cellules normales en culture cessent de se diviser au contact les unes des autres (inhibition de contact). Des mutations qui dérèglent ce contrôle mènent à une prolifération anarchique : c’est la cancérogenèse. Certains traitements (taxol, colchicine) bloquent la mitose.
Cellules souches et différenciation
Toutes les cellules d’un individu ont le même génome, mais chacune exprime des gènes différents : c’est la différenciation.
- Une cellule souche pluripotente (embryonnaire, ou induite à partir d’une cellule adulte) peut donner presque tous les types cellulaires.
- En thérapie génique, on corrige des cellules souches d’un patient (transgenèse) puis on les réinjecte pour reconstituer une fonction.
Différenciée ne veut pas dire que des gènes ont disparu : ils sont seulement réprimés.
Exemple travaillé
Deux ADN de même longueur : l’un à 40 % de C+G, l’autre à 60 %. Le second a la Tm la plus haute, car ses paires C≡G, à trois liaisons hydrogène, tiennent mieux la chaleur.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.À quelle longueur d’onde l’ADN absorbe-t-il le plus ?
2.La dénaturation de l’ADN rompt…
3.L’effet hyperchrome désigne…
4.Quel ADN a la température de fusion la plus élevée ?
5.Pourquoi l’ADN migre-t-il vers l’anode en électrophorèse ?
6.La réplication est dite semi-conservative car…
0 / 6 questions
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La fiche de révision, sur une page
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