Cours 3

Question 1

De quoi se constitue le sucre des acides nucléiques?

Answer 1

D’un noyau furanose dont les 4 atomes de C sont asymétriques (4 substituants différents) = centres chiraux.

Question 2

Qu’est-ce que la chiralité?

Answer 2

La chiralité d’un objet désigne sa propriété à ne pas être superposable à son image dans un miroir. Si une molécule est chirale, elle possède au moins deux formes différentes (énantiomères) qui n’ont pas les mêmes propriétés.

Question 3

Comment sont positionnées les -OH selon les séries D et L dans la projection de Haworth?

Answer 3

• Série D: anomère alpha = OH vers le bas / anomère beta = OH vers le haut
• Série L: anomère alpha = OH vers le haut / anomère beta = OH vers le bas

Question 4

Par quoi est caractérisée la structure 3D d’une molécule?

Answer 4

• les longueurs de liaisons entre deux atomes
• les angles de liaisons (angles entre 3 atomes liés de manière covalente)
• les angles de rotations de groupes d’atomes autour des liaisons covalentes -> décrits pas des angles de torsion (ou angles dièdres)

Question 5

Quels sont les différents angles de torsion visibles dans la projection de Newman?

Answer 5

• cis = 0°
• trans = 180°
• gauche + = 60°
• gauche - = - 60°
  Signe positif quand on tourne dans le sens des aiguilles d’une montre et négatif dans le sens inverse.

Question 6

Quels sont les différents plissements que peut adopter le sucre?

Answer 6

• enveloppe (E) : 1 atome est déplacé par rapport au plan formé par les 4 autres
• twist ou demi-chaise (T): 2 atomes adjacents sont déplacés dans deux directions opposées par rapport au plan formé par les trois autres

Endo: atome déplacé vers le haut
Exo: atome déplacé vers le bas

Question 7

Qu’est-ce que la pseudorotation?

Answer 7

Une propriété particulière des sucres à 5 atomes dans le cycle. Par son intermédiaire, un noyau furanose peut adopter chacune des 20 conformations possibles sans jamais devenir plan!

Question 8

Le plissement O4’ exo est-il possible?

Answer 8

Non, on observe des collisions stériques entre les substituants en 5’ et les atomes de la base. Cette conformation est interdite.

Question 9

Par quel angle est dirigé l’orientation de la base par rapport au sucre?

Answer 9

L’angle X (xi)
X = 0° = sites WC au-dessus du sucre = conformation syn
X = 180° = sites WC loin du sucre = conformation anti
Rotation autour de la liaison glycosidique
(O4’-C1’-N9-C4 bases puriques et O4’-C1’-N1-C2 bases pyrimidiques)

Question 10

Par quel angle est dirigé l’orientation du groupement exocyclique en 5’ par rapport au sucre?

Answer 10

L’angle Y (gamma) : O5’-C5’-C4’-C3’
Son rôle est très important: il permet d’orienter le groupement P en 5’ par rapport au sucre et à la base
Conformations préférées = gauche +, trans, et gauche -

Question 11

Quelle est la différence entre : nucléotide-3’-P (Np) et 5’-P-nucléotide (pN)?

Answer 11

Dans la conformation Np, pas d’interaction entre la base et le groupement P: molécule qui se comporte comme un nucléoside.
Dans la conformation pN, interactions qui stabilisent les conformations anti de la base et gauche + du groupement exocyclique.

Question 12

Quel est l’angle delta?

Answer 12

L’angle dirigé par les liaisons C5’-C4’-C3’-O3’
Dépend du plissement du sucre:
-Compris entre 80 et 90° si C3’ endo
-Compris entre 140 et 150° si C2’ endo
-Ne peut jamais être égal à 120° car le sucre n’est pas plan!

Question 13

Quel est l’angle beta?

Answer 13

L’angle dirigé par les liaisons P-O5’-C5’-C4’

Adopte principalement des conformations trans (180°)

Question 14

Quel est l’angle alpha?

Answer 14

L’angle dirigé par les liaisons 03’-P-O5’-C5’

Question 15

Quel est l’angle epsilon?

Answer 15

L’angle dirigé par les liaisons C4’-C3’-O3’-P

Adopte principalement des conformations trans (180°)

Question 16

Quel est l’angle zêta?

Answer 16

C3’-O3’-P-O5’

Question 17

Comment l’empilement peut-il tourner à droite ou à gauche?

Answer 17

• Empilement qui tourne à droite (conformation la plus fréquente) : alpha (gauche-) zêta (gauche-)
• Empilement qui tourne à gauche : alpha (gauche+) zêta (gauche+)

Question 18

Quelles sont les conformations préférées des nucléotides?

Answer 18

• Sucres C2’ endo ou C3’ endo
• Bases en anti
• Liaisons P-O en gauche -
• Liaisons en O-C en trans
• Liaisons C5’-C4’ en gauche+

Question 19

Qu’est-ce qu’une opération de symétrie?

Answer 19

Une opération de symétrie est un mouvement d’un corps tel qu’après l’exécution de ce mouvement chaque point du corps coïncide avec un point équivalent du corps dans sa position initiale (réflexion ds le plan, inversion de ts les atomes par rapport au centre, rotation autour de l’axe, rotation suivie d’une réflexion ds un plan perpendiculaire à l’axe de rotation…)

Question 20

Qu’est-ce qu’un élément de symétrie?

Answer 20

C’est une entité géométrique telle qu’une droite, un plan, un point, par rapport à laquelle on peut effectuer une ou plusieurs opérations de symétrie (plan de symétrie, centre de symétrie, axe propre de rotation, axe impropre de rotation…)

Question 21

Qu’est-ce que l’axe propre et la rotation propre d’une molécule?

Answer 21

Une molécule possède un axe de rotation si elle vient se superposer à elle-même après une rotation de 2pi/n autour de cet axe. L’axe est appelé axe de rotation propre d’ordre n.

Question 22

Y a-t-il des éléments de symétrie présents dans les nucléosides ou dans les appariements?

Answer 22

Si les bases sont les mêmes, axe de rotation d’ordre 2 (rotation de 180°)

Question 23

Les deux énantiomères d’un composé chiral peuvent-ils avoir des propriétés différentes?

Answer 23

Oui, propriétés chimiques, biologiques, et thérapeutiques très différentes!

• menthol: pas la même odeur
• aspartame: énantiomère R = pouvoir sucrant / énantiomère S = goût amère
• ibuprofène: énantiomère S = pouvoir anti-inflammatoire / énantiomère L = inactif
• L-Dopa: énantiomère L= traitement de la maladie de Parkinson / énantiomère D toxique
• thalidomide : l’un des énantiomères est un léger sédatif, l’autre est responsable de malformations graves de l’embryon