Biologie moléculaire.
Maintien et expression de l’information génétique.
Pas d’amalgame entre la biologie moléculaire et les méthodes de la biologie
moléculaire (clonage, PCR notamment).
Crick prévoit que l’ADN peut se répliquer, que l’ARN pourrait retourner vers l’ADN
(rétrovirus convertissent ARN en ADN effectivement), que l’ARN peut se répliquer lui-
même sans passer par le stade ADN (des virus le font). Mais aussi que la protéine peut
être produite directement à partir de l’ADN aussi (faux), on ne peut pas non plus
reconvertir une protéine en ADN et les protéines ne se répliquent pas elles-mêmes.
La réplication d’ADN est fidèle mais pas absolument identique à elle-même (sinon pas
d’évolution). ARN est dans certains cas traduit en protéine (5 % de l’ADN est codant
seulement).
A) Réplication de l’ADN.
1) Distribution de la molécule d’ADN lors de la réplication.
Fin des années 1950, lors d’une division cellulaire, comment se distribue la
molécule d’ADN parentale dans les cellules filles ?
• Réplication conservative. Double hélice retransmise intacte et identique à
celle initiale. Techniquement difficile.
• Réplication semi-conservative. Ouverture des deux brins, copie de chacun
séparément, chaque molécule fille contient un brin d’origine).
• Réplication dispersive. Des molécules chimères. Plus compliqué sur le plan
moléculaire.
Expérience de Meselson et Stalh (1958). 1. Croissance des bactéries sur un
milieu qui contient uniquement de l’azote lourd (15N), puis uniquement de l’azote
léger (14N). Ainsi, tout l’ADN néo-synthétisé est composé d’azote 14 ou 15. La densité
d’ADN est étudiée pendant les deux générations suivantes. 2. Extraction de l’ADN
après la première réplication de l’ADN (30 minutes), puis après deuxième réplication
(1 heure). 3. Séparation et analyse de l’ADN. Technologie de
l’ultracentrifugation pour les séparer, 12 000 tours/minute (encore rare à cette
époque, extrêmement onéreux, toujours utilisée pour les ribosomes, mais plus pour
l’ADN). Une solution de chlorure de césium (CsCl) de densité donnée soumise à une
force de gravité intense forme spontanément un gradient de densité continu, après un
certain nombre d’heure (résolution centième d’unité de densité). Les molécules
d’ADN se déplacent selon leur densité (plus importante pour 15) dans le gradient
et s’arrêtent quand atteignent un milieu de même densité. L’ADN 15 se stabilise à une
position plus basse dans le gradient que le 14. Ça peut aller jusqu’à deux jours de
centrifugation.
2) Point d’initiation de la réplication.
La réplication est-elle initiée de façon globale ou y a-t-il des points précis
d’initiation?
Expérience de J. Cairns (1963). 1. Croissance de bactérie en présence de
thymidine H3 (tritié). 2. Extraction de l’ADN. 3. Cliché d’autoradiographie.
Puis observation d’un time laps, avec croissance bactérienne d’abord en radioactivité
Maintien et expression de l’information génétique.
Pas d’amalgame entre la biologie moléculaire et les méthodes de la biologie
moléculaire (clonage, PCR notamment).
Crick prévoit que l’ADN peut se répliquer, que l’ARN pourrait retourner vers l’ADN
(rétrovirus convertissent ARN en ADN effectivement), que l’ARN peut se répliquer lui-
même sans passer par le stade ADN (des virus le font). Mais aussi que la protéine peut
être produite directement à partir de l’ADN aussi (faux), on ne peut pas non plus
reconvertir une protéine en ADN et les protéines ne se répliquent pas elles-mêmes.
La réplication d’ADN est fidèle mais pas absolument identique à elle-même (sinon pas
d’évolution). ARN est dans certains cas traduit en protéine (5 % de l’ADN est codant
seulement).
A) Réplication de l’ADN.
1) Distribution de la molécule d’ADN lors de la réplication.
Fin des années 1950, lors d’une division cellulaire, comment se distribue la
molécule d’ADN parentale dans les cellules filles ?
• Réplication conservative. Double hélice retransmise intacte et identique à
celle initiale. Techniquement difficile.
• Réplication semi-conservative. Ouverture des deux brins, copie de chacun
séparément, chaque molécule fille contient un brin d’origine).
• Réplication dispersive. Des molécules chimères. Plus compliqué sur le plan
moléculaire.
Expérience de Meselson et Stalh (1958). 1. Croissance des bactéries sur un
milieu qui contient uniquement de l’azote lourd (15N), puis uniquement de l’azote
léger (14N). Ainsi, tout l’ADN néo-synthétisé est composé d’azote 14 ou 15. La densité
d’ADN est étudiée pendant les deux générations suivantes. 2. Extraction de l’ADN
après la première réplication de l’ADN (30 minutes), puis après deuxième réplication
(1 heure). 3. Séparation et analyse de l’ADN. Technologie de
l’ultracentrifugation pour les séparer, 12 000 tours/minute (encore rare à cette
époque, extrêmement onéreux, toujours utilisée pour les ribosomes, mais plus pour
l’ADN). Une solution de chlorure de césium (CsCl) de densité donnée soumise à une
force de gravité intense forme spontanément un gradient de densité continu, après un
certain nombre d’heure (résolution centième d’unité de densité). Les molécules
d’ADN se déplacent selon leur densité (plus importante pour 15) dans le gradient
et s’arrêtent quand atteignent un milieu de même densité. L’ADN 15 se stabilise à une
position plus basse dans le gradient que le 14. Ça peut aller jusqu’à deux jours de
centrifugation.
2) Point d’initiation de la réplication.
La réplication est-elle initiée de façon globale ou y a-t-il des points précis
d’initiation?
Expérience de J. Cairns (1963). 1. Croissance de bactérie en présence de
thymidine H3 (tritié). 2. Extraction de l’ADN. 3. Cliché d’autoradiographie.
Puis observation d’un time laps, avec croissance bactérienne d’abord en radioactivité
