Acide nucleiques Flashcards
(84 cards)
1
Q
Nucléoside =
A
hétéroside formé d’ ose (ribose ou 2’désoxyribose) et de base purique ou pyrimidique,
2
Q
Nucléotide =
A
nucléoside phosphorylé
3
Q
ARN =
A
polymère de ribonucléotides (virus, plantes, Homme…)
4
Q
ADN =
A
polymère de désoxyribonucléotides localisé dans les chromosomes
5
Q
ADN constitue
A
le support moléculaire de l’information génétique
6
Q
Bases puriques et pyrimidiques D(5)
A
Composés hétérocycliques azotés
Le cycle renferme à la fois des atomes de carbone et d’autres éléments
comme l’azote
Les bases puriques ou pyrimidiques sont des bases faibles
La numérotation des atomes du cycle à six atomes se fait dans des sens de
rotation opposés
7
Q
Bases puriques
O et cite
A
Les dérivés du noyau purine résultent de la substitution de l’hétérocycle par
des radicaux hydroxylés, aminés et hydroxyméthylés.
Deux bases principales
Adénine = 6 amino-purine
Guanine = 2 amino 6 oxy-purine
8
Q
Trois principales bases qui dérivent du noyau pyrimidine.
A
cytosine
Uracine
Thymine. Uracine methylee
9
Q
Des dérivés pyrimidiques de synthèse
A
- le 2-thio-uracile = un antithyroidien
- le fluoro-uracile et nitro-uracile = bactériostatiques
10
Q
Solubilité des bases
A
Les bases sont très peu solubles dans l’eau.
11
Q
Absorption dans Spectre ultra-violet des bases
A
Elles absorbent de manière intense dans l’ultra-violet
12
Q
Tautomérie des bases
A
La présence de substituants hydroxylés et aminés permet l’existence de
deux formes de bases dites formes tautomères. Ces formes prédominent en
fonction des divers types d’association
13
Q
Formation d’un acide faible quand
A
quand on opère en milieu basique et ceci grâce à
la formation d’un hydroxyle en 2 (forme lactime) en équilibre avec la forme
lactame (forme céto) retrouvée à pH 7,0.
14
Q
La forme amine primaire retrouvée à pH acide et la forme imine
n’est présente que dans les cas de
Comment sont ces 2 formes
A
PH neutre ou à la limite
basique. Ces deux formes sont également en équilibre.
15
Q
Le 2’ désoxyribose provient de
A
la réduction de la fonction alcool secondaire en
2’ du D-ribose
16
Q
Dans les acides nucléiques, les oses sont sous forme
A
furanique.
17
Q
Les nucléosides sont des
A
hétérosides parmi lesquels, on
distingue : les ribonucléosides et les désoxyribonucléosides
18
Q
Les oses impliqués dans la structure des nucléosides et
nucléotides sont des
A
pentoses:
19
Q
Les Ribonucléosides ose et bases
A
- l’ose est le D- ribose
- les bases : Adénine, Guanine, uracile et Cytosine.
20
Q
Les Désoxyribonucléosides: Ose et bases
A
l’ose est le 2’-Désoxyribose
- les bases : Adénine, Guanine, Thymine et Cytosine.
21
Q
Dans tous les nucléosides, la liaison de l’ose avec la base est
une liaison
A
β-N-Glycosidique.
22
Q
Les principaux ribonucléosides sont :
A
Adénine + D - ribose Adénosine
Guanine + D - ribose Guanosine
Cytosine + D - ribose Cytidine
Uracile + D - ribose Uridine
23
Q
Les nucléotides sont les quoi des nucleoisides
A
Les nucléotides sont les esters phosphoriques des nucléosides
ou encore des nucléosides phosphorylés
24
Q
Le groupement phosphate peut se fixer sur (des nucleotides
A
l’un quelconque
des hydroxyles libres de l’ose
25
La plupart des nucléotides sont de type
5’
26
Les principaux ribonucléotides sont :
Adénine : Adénosine 5’ monophosphate AMP
Guanine : Guanosine 5’ monophosphate GMP
Cytosine : Cytidine 5’ monophosphate CMP
Uracile : Uridine 5’ monophosphate UMP
27
Les principaux désoxyribonucléotides sont :
Adénine: désoxy-adénosine 5’ monophosphate dAMP
Guanine : désoxy-guanosine 5’ monophosphate dGMP
Cytosine : désoxy-cytidine 5’ monophosphate dCMP
Thymine: désoxythymidine 5’ monophosphate dTMP
28
Fonction des nucléotides 8
Précurseurs des A.N (DNA, RNA)
→ Synthèse et Réparation de l’ADN: dATP; dGTP; dCTP;
dTTP
→ Réplication de l’ADN: dUTP et BrdU (Bromo-déoxy-uridine
tri-phosphate)
→ Synthèse des différents ARN: ATP; GTP; UTP; CTP
Formes de stockage de l’énergie produite (ATP)
les ribonucléotides triphosphates ATP et GTP possèdent des
liaisons phosphates riches en énergie
Régulateurs Métaboliques
AMPc , GMPc dans la réponse au monoxyde d’azote durant la
relaxation musculaire
Intermédiaires pour la biosynthèse de macromolécules:
-UDP est le transporteur du galactose
-CDP transporte l’éthanolamine pour la synthèse des
lipides membranaires
Transporteurs d’électrons (de protons)
(NAD+, FAD) en relation avec la production d’énergie
dans la cellule.
29
Les acides ribonucléiques contiennent :
- D- ribofuranose
- L’acide phosphorique
- 04 bases fondamentales: 02 bases puriques (A, G)
02 bases pyrimidiques (C, U)
- un certain nombre de bases mineures : bases méthylées
ou hydroxylées, pseudo-uridine, dihydrouracile.
30
Acide Ribonucléique
Conformation tridimensionnelle
Aspect pseudo-hélicoidale du fait d’appariements par liaisons
hydrogène entre bases complémentaires sur de courtes
distances
31
Nucléotides sont unis par
des liaisons
3’ – 5’
phosphodiester
32
ARN ribosomiques
L,R en,C,types,repartition
Majorité de l’ARN cellulaire
Riches en guanine et cytosine
Renferment des nucléotides à bases méthylées ou à
pseudo-uridine.
Deux types de sous-unités ribosomiques: une grande et une
petite,
Se répartissent dans l’ensemble des espèces en trois grandes
classes : 23-28S, 16-18S, 5-5,8S.
33
ARN ribosomiques R
Siège de fabrication des protéines de la cellule
Rôle essentiel dans la structure et le maintien de l’intégrité
des ribosomes en association avec les protéines ribosomales
34
ARN de transfert
R + C
Sont indispensables au transfert des AA au
cours de la biosynthèse des protéines
Renferment entre 75 à 90 nucléotides
Une vingtaine de familles pour une centaine
de t-RNA
Rôle apporte les résidus d’AA à la chaîne
protéique en croissance
35
ARN de transfert
Extrémités 3' et 5'
Anticodon
Boucle TYC et D permet
extrémité 3’- CCA-OH fixe l’AA
extrémité 5’ est phosphorylée
anticodon se lie sur l’ARNm
Boucle TYC permet la liaison de
l’AAt-RNA à la surface ribosomique
Boucle D permet la reconnaissance
d’une espèce donnée de t-RNA par sa
propre aminoacyl-tRNA synthétase
36
ARN messager
Produit de la
transcription des gènes dont la
séquence des bases est complémentaire de celle
du DNA lui ayant donné naissance
37
Le RNA m existe en
+codon
une seule chaîne organisée
en triplets de bases ou codons; de longueur
variable selon la protéine codée
Chaque codon ou triplet correspond à
un AA
38
Arnm apporte au cytoplasme
l’information contenue
dans le génome vers les sites de synthèse
protéiques
39
Acide Désoxyribonucléique structure primaire D, bases
- β D 2’-désoxyribofuranose
- acide phosphorique
- quatre bases fondamentales
deux bases puriques : A, G
deux bases pyrimidiques : C, T et un certain
nombre de bases mineures
40
Pas de quoi dans la molécule de DNA
d’uracile
41
Les quatres principaux désoxyribonucléotides sont :
dAMP, dGMP, dCMP et dTMP.
42
Acide Désoxyribonucléique Structure secondaire
La structure secondaire est en
conformation hélicoidale
Watson et Crick (1953)
43
Propriétés de l’ADN
La molécule d’ADN est formée de
2 brins de nucléotides
Ces deux brins ont trois propriétés essentielles :
antiparallèles
complémentaires
hélicoïdaux
44
Propriétés de l’ADN
brins antiparallèles d
La lecture de chaque brin se
fait dans le sens 5’ – 3’
45
Brins complémentaires au niveau des bases + liaisons
A avec T : deux
liaisons hydrogène
C avec G : trois liaisons
hydrogène
A + G / T + C = 1
46
Propriétés de l’ADN
Conformation hélicoidale
L'orientation entre les liaisons
donne une structure en forme de
double hélice à pas droit :
Les plans des bases sont
perpendiculaires à l’axe de l’hélice
Donc les bases s’empilent
47
Propriétés de l’ADN
Conformation hélicoidale
Valeurs
10 paires de base par pas de l’hélice
Pas de l’hélice = 3,4 nm
Diamètre de l’hélice : 2 nm
48
Représentation des acides nucléiques de 5’ → 3’
Pg, gp. Pcpa
ARN : pG : le P estérifie le 5’ OH
Gp : le p estérifie le 3’ OH
pCpA : ?→ le premier P estérifie le 5’ OH de C et le
deuxième P estérifie à la fois le 3’ OH de C et le 5’OH de A
49
Le PM des acides nucléiques. D + determination
est très élevé, il est déterminé
par diffusion de la lumière ou par ultracentrifugation.
50
Le PM des DNA est estimé à
plusieurs millions ou dizaines
de millions.
51
Les RNA ont un poids moléculaire compris entre
25 000 et
plusieurs millions.
52
Où trouver l’ADN (4)
Leucocytes sanguins +++
Biopsies: villosités choriales
Cultures de cellules: amniocytes, fibroblastes, lignées
lymphoblastiques
Milieux biologiques: sérum, LCR, urine, salive, crachat,
exsudat, prélèvement de gorge…..
53
EXTRACTION DE L’ADN
Tube EDTA de préférence
hème inhibiteur de la Taq polymérase
EDTA inhibiteur des nucléases
Extraction sur du sang frais de préférence
Conservation au maximun
1 – 2 jours à 25°C
7 jours à 4° C
Eviter congélation – décongélation qui entraîne des cassures
de l’ADN.
54
EXTRACTION DE L’ADN
Méthode phénol -chloroforme+kits
est la méthode de référence
Plusieurs kits commercialisés
- Lyse des parois et enveloppes
- Lyse des protéines
- Précipitation des acides nucléiques
- Lavage pour élimination des détergents
- Resuspension de la matrice (ADN / ARN)
55
Solubilité,precipitation +en solution acqueuse de Adn
Solubles dans le phénol, solutions salines et alcalines
Précipités par l’alcool et les solutions acides
En solution aqueuse, ils sont très acides
56
Absorption dans l’ultra-violet adn
Absorption dans l’ultra-violet du fait de la présence de doubles
liaisons conjuguées dans les bases puriques ou pyrimidiques
avec un maximun à 260 nm
57
d effet
hyperchrome.
La valeur de cette absorption dans UV augmente avec la dégradation
partielle ou totale de la molécule de l’ADN sous l’action d’un
traitement chimique, physique ou enzymatique. On parle d’effet
hyperchrome.
58
Absorption dans l’ultra-violet
Sa densité optique est déterminée comment
+ degré de pureté
Sa densité optique est déterminée au spectrophotomètre à
260 nm de même que son degré de pureté
59
Viscosité adn D
ADN long et mince donc solution très visqueuse
les solutions de DNA sont très visqueuses à cause de la rigidité
de la double hélice et de la longueur des chaînes
polydésoxyribonucléotidiques d’où la nécessité de bien les diluer
pour permettre leur étude.
60
Effet de la chaleur sur adn ,tm et courbe
La chaleur dénature le DNA, en séparant les 2 brins
complémentaires.
Tm = température à laquelle 50 % des brins sont séparés.
Cette température est fonction de la composition en bases. Elle
augmente quand le % en GC augmente.
La courbe représentant la variation d’absorbance d’un échantillon
d’ADN en fonction de la température est appelée Courbe de
fusion de l’ADN.
61
La dénaturation est réversible : les 2 chaînes peuvent se
réassocier D
on parle de réappariement ou annealing
des régions complémentaires des brins.
Le réappariement des brins s’opère pour toute
température < à la Tm.
62
Hybridation d
phénomène de reconnaissance de deux séquences
nucléotidiques complémentaires et d’orientation opposée,
avec établissement de liaisons hydrogène entre bases
complémentaires appariées.
séquence cible 5’ - - - - - A – U – G – C - - 3’
sonde marquée 3’ - - - - - U – A – C – G - - 5’
63
Hydrolyse acide d
L’hydrolyse acide donne un acide apurinique.
Les bases puriques sont éliminées préférentiellement, les
désoxyribonucléotides à pyrimidine gardent leur place initiale
et les emplacements de désoxyribonucléotides à purine sont
occupés par des groupements désoxyribose-phosphate.
64
Exonucléases R
libèrent par hydrolyse le nucléotide situé à
l’extrémité 5’ ou 3’
65
Endonucléases R
hydrolysent une liaison ester interne.
66
Hydrolyse enzymatique
Les exonucléases = + mode d'action
phosphodiestérases.
Ils attaquent à partir de l’extrémité OH libre 3’ ou 5’.
67
Exonucléases de classe a D
Ex + mode d'action
ex : phosphodiestérase du venin
de serpent
attaquent à partir de l’extrémté 3’ OH libre en coupant les liaisons
de type a.
exemple 1 : CpApApU → pU + pA + pA + C
exemple 2 : d-TpTpCpGp
68
Exonucléases de classe b =
Ex + mode d'action
=phosphodiestérase
splénique bovine
attaque à partir de l’extrémité 5’ OH libre en coupant
les liaisons b.
Exemple : ApTpCpG → Ap + Tp + Cp + G
69
Les endonucléases +ex mode d'action
Ils attaquent les acides nucléiques et sont spécifiques
des bases.
- Les ribonucléases sont des enzymes qui hydrolysent
spécifiquement les RNA pour donner naissance à des
oligonucléotides.
70
Ribonucléase I = mode d'action
Ribonucléase pancréatique
coupe les liaisons b d’un ARN si la liaison a
correspondante est fixée sur un nucléotide pyrimidique.
71
Ribonucléase T1 mode d'action
coupe les liaisons b si la liaison a correspondante est liée à un
nucléotide guanylique.
72
Ribonucléase T2 mode d'action
coupe les liaisons b si la liaison a correspondante est liée à un
nucléotide pyrimidique ou adénylique.
73
Endonucléases de classe a
Ex + r
coupe la liaison a entre un nucléotide à base purique suivi
d’un nucléotide à base pyrimidique d’un ADN.
Exemple1: CpApUpGpApA :
exemple2 : d -pGpCpApCpApAp
↓
d-pG +d-pCpA+d-pCpApAp
74
Endonucléases de classe b
Ex+r
ex: la désoxyribonucléase II ou DNAse II
coupe la liaison b entre un nucléotide à base pyrimidique suivi
d’un nucléotide à base purique d’un ADN.
ex : d-pGpCpGpTpAp → d-pGpCp + d-GpTp +dAp
75
Les endonucléases de restriction ou enzymes de restriction. D+R
sont
des désoxyribonucléases d’origine bactérienne dont le rôle est
d’éliminer par coupure hydrolytique le DNA étranger.
cliver les ADN étrangers
Protection contre autodestruction
76
palindromes. Def
Les séquences nucléotidiques sur lesquelles agissent les
enzymes de restriction sont appelées palindromes.
Les palindromes sont des séquences identiques sur les deux
brins lorsqu’on les lit dans le sens 5’ - 3’.
77
Les enzymes de restriction sont extraites de
micro-organismes
le plus souvent des bactéries
78
Eco RI
Extraite de
Site reconnu
Escherichia coli
site reconnu: G / AATTC
79
Sma I
Extraite de
Site reconnu
Serratia marcescens
site reconnu: CCC / GGG
80
Pst I
Extraite de
Site reconnu
Providencia stuarti
site reconnu: CTGCA / G
81
séquences dites palindromiques.
constituées de (bases)
4 ou 6 paires de bases
82
séquence GATC reconnue par
Fréquence statistique de paires de bases
R par l’enzyme Mbo I est
présente avec une fréquence statistique de 1 / 256
paires de bases
83
la séquence de six nucléotides: GGATCC reconnue par +fréquence de coupure statistique
r par l’enzyme Bam HI, on aura donc une fréquence de
coupure statistique de 1 / 46, soit 1 coupure tous les
4096 nucléotides.
84
Les enzymes de restriction peuvent donner deux types de
coupures: D
la coupure à bouts francs
une coupure au milieu de la séquence palindromique.
et la coupure à bouts collants/ cohésifs
coupure qui se fait de part et d’autre du centre de symétrie
