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Réplication de l'ADN et amorces d'ARN



  1. #1
    homerJK

    Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Bonjour à tous,

    Ma question étant très précise, je vais expliquer un peu les choses.
    Avant toute chose, je tiens à préciser que ma question porte sur la réplication de l'ADN chez les eucaryotes.

    Comme vous le savez tous, la réplication de l'ADN nécessite la synthèse d'une amorce d'ARN catalysée par le complexe Polymérase alpha-Primase, qui sera secondairement allongée dans le sens 5'>3' par la Polymérase delta. Ceci s'explique par le fait que l'ADN polymérase delta a besoin d'une extrémité 3'-OH libre pour rattacher des nucléotides.

    La présence de cette amorce est nécessaire aux 2 brins, précoce comme tardif, pour débuter la réplication. A la différence, comme vous le savez, que le brin précoce ne possède qu'une seule amorce à son extrémité 5', et que le brin tardif possède autant d'amorces que de fragments d'Okazaki.

    Passons maintenant aux amorces (je vais venir à ma question tout à l'heure): je sais que dans le brin tardif, les amorces sont dégradées par la RNase H, et que les "trous" sont comblés par la Polymérase delta et que la continuité du brin est restaurée par la ligase. Cependant, il y a une exception : l'amorce située à l'extrémité 5' du brin TARDIF est dégradée mais n'est pas comblée par du matériel génétique ; ceci s'explique par la contrainte de la polymérase delta qui nécessite une extrémité 3'-OH de libre pour insérer des nucléotides. Ainsi, à chaque réplication, le brin tardif est raccourci à son extrémité 5' d'une longueur d'environ une amorce. C'est ce phénomène qui caractérise le raccourcissement des télomères et qui aboutit à la senescence cellulaire.

    Venons-en maintenant à ma question :

    Quid de l'amorce située à l'extrémité 5' du brin PRECOCE ? Est-elle remplacée par du matériel génétique ? Est-elle dégradée sans être remplacée, aboutissant à une situation
    similaire au brin tardif ?

    D'après mon cours, la RNase H dégrad également cette amorce. Or, le trou qui subsiste ne peut être comblé par du matériel génétique à cause de la polymérase delta qui a besoin d'une extrémité 3'-OH libre. Donc logiquement, la seule solution qui reste serait que le brin précoce se raccourcisse de réplication en réplication à cause de l'amorce d'ARN qui ne peut être remplacé. Mais il est également écrit dans mon cours que le brin précoce reste intact et que seul le brin tardif raccourcit ! Je n'y comprends rien ! Mon cours reste assez général dans l'ensemble, donc j'ai cherché sur Internet, et j'aurai lu comme quoi les fragments d'Okazaki se ligatureraient à l'extrémite 5' du précoce, ce qui à mon avis pourrait expliquer pourquoi le brin précoce ne raccourcit pas, mais je ne suis pas convaincu (en fait, j'ai surtout pas vraiment compris).

    J'ai vraiment essayé d'être le plus clair possible dans mes explications, et j'aurai vraiment besoin d'une réponse parce que cette incohérence me prend vraiment la tête.

    Merci d'avance à tous ceux qui me répondront.

    -----


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  3. #2
    Edelweiss68

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Bonjour,

    La réponse est simple, il n'y a pas d'amorce d'ARN au niveau du brin précoce. Donc pas besoin de la dégrader. Voir la jolie petite animation : http://www.courses.fas.harvard.edu/~...plication1.swf
    H u m a n i t y

  4. #3
    homerJK

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Bien sur que si, il y'a une amorce d'ARN au niveau du brin précoce. Ton animation, très incomplète, semble faire croire que l'ADN du brin précoce est synthétisé en utilisant comme matrice directement la molécule mère, ce qui est une aberration. Le principe même de l'ADN polymérase, c'est qu'elle ne peut pas synthétiser de novo une molécule d'ADN, elle a besoin d'une extrémité 3'-OH de libre. C'est pour ça qu'il y a recours à l'ARN polymérase, et ce dans les 2 cas

    http://books.google.fr/books?id=gSFb...A9coce&f=false


    Regarde le schéma à droite, à l'extrémité 5' du brin précoce, il y a un rectangle rouge qui indique la présence d'une amorce. Lis également le texte
    "Le brin précoce est synthétisé de façon continue à partir d'une amorce unique d'ARN au niveau de son extrémité 5'"

    http://dnatest.3web.me/?p=270

    Je cite : "Le brin precoce et tous les segments Okazaki sur le brin retarde doit commencer par une amorce d'ARN."

    http://books.google.fr/books?id=NOET...A9coce&f=false

    Je cite : "Pour le brin précoce, une seule amorce initiale est nécessaire"

    Mon cours de médecine me dit également la même chose, ainsi que tous les autres liens qui parlent du sujet.

    En tout cas, je ne suis pas plus avancé, mais merci quand même d'avoir pris la peine de répondre.
    Dernière modification par homerJK ; 29/08/2011 à 22h05.

  5. #4
    homerJK

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    En fait, ton animation n'est pas fausse, elle est juste incomplète. En fait, tu as fait une erreur de compréhension. Tu as cru que l'arrivée du brin rouge néo-formé dans l'animation symbolisait le début de sa synthèse, alors qu'elle n'évoque que sa progression dans le sens 5'>3' ("in leading strand synthesis, DNA synthesis progresses in 5'>3'", chose que je savais déjà).
    Dernière modification par homerJK ; 29/08/2011 à 22h16.

  6. #5
    Edelweiss68

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Erreur de ma part, il y a bien une amorce d'ARN pour le brin précoce, mea culpa.
    H u m a n i t y

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    homerJK

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Et donc pour le coup, t'aurais une idée de ce qu'elle devient ? Parce que c'est là où mon raisonnement bloque :

    -Si cette amorce est dégradée et comblé par du matériel génétique, comment est-ce possible, vu que l'ADN polymérase a impérativement besoin d'une extrémité 3'-OH libre pour synthétiser une molécule d'ADN ?
    -Si cette amorce est dégradée et "non comblée", pourquoi le brin précoce n'est-il pas plus court ? (c'est justement à cause de ce phénomène qu'il y'a raccourcissement des télomères sur le brin tardif)

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  10. #7
    LXR

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    L'initiation de la réplication ne se fait pas au tout début du chromosome. Les origines de réplication sont positionnés un peu partout sur les chromosomes mais pas aux extrémités, ce qui évite le problème que tu poses, et qui était totalement légitime dans les conditions que tu décrivais.

  11. #8
    homerJK

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Ah ok ! Merci beaucoup !!

    En fait, je savais pas qu'il n'y avait pas d'origine de réplication aux extrémités du chromosome (même si j'aurai pu le deviner vu que les OR sont des régions riche en AT, alors que les télomères sont composés du minisatellite TTAGGG).

    En tout cas, merci mille fois, ta réponse apporte une solution à un après-midi de maux de têtes.

  12. #9
    LXR

    Re : Réplication de l'ADN et amorces d'ARN

    Y a pas de quoi! Content que ma réponse ait servi d'aspirine.

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