L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, est la molécule de la nature pour la transmission de l'information génétique à travers les générations. La plupart des cellules de votre corps contiennent 46 chromosomes - un ensemble de 23 de chaque parent - que la cellule doit répliquer avant de pouvoir se diviser. D'autre part, une bactérie a généralement un seul chromosome. Étonnamment, il faut environ une heure ou moins pour que vous et une bactérie répliquent l'ADN.

Structure de l'ADN

Le moment de la réplication de l'ADN dépend de la vitesse du processus , la quantité d'ADN dans la cellule et le nombre d'origines de réplication sur chaque molécule d'ADN. L'ADN est un polymère long avec un squelette alternant sucre et phosphate. Une des quatre bases nucléotidiques azotées suspend chaque groupe de sucre. La séquence des bases est un alphabet de quatre lettres qui énonce la séquence des acides aminés dans les protéines, les molécules qui sont responsables de vos traits physiques et de la biochimie.

La réplication de l'ADN

Les chromosomes sont emballages compacts d'ADN et de protéines. Deux brins d'ADN forment une double hélice au coeur de chaque chromosome. Pour que la réplication se poursuive, la machine de la cellule doit décompresser la double hélice et utiliser chaque brin exposé comme modèle pour construire un nouveau brin partenaire. C'est une réplication semi-conservative, dans laquelle le produit final est deux hélices, chacune avec un brin original et un nouveau. Les paires de bases dans le brin modèle déterminent celles du nouveau brin grâce à un processus d'appariement complémentaire - chaque type de base nucléotidique ne peut être associé qu'à un partenaire spécifique.

Réplication bactérienne

Le single Le chromosome d'une bactérie est une boucle d'ADN double brin. Le nombre de bases peut varier d'une espèce à l'autre. La bactérie bien connue E. coli a 4,7 millions de paires de bases qui prennent environ 40 minutes pour se répliquer, ce qui implique une vitesse de plus de 1000 bases par seconde. La réplication commence à un emplacement fixe unique et se poursuit sur chaque brin dans des directions opposées. Le processus de réplication inclut une étape de relecture qui garantit un taux d'erreur non supérieur à un sur un milliard.

Réplication eucaryote

Les cellules des humains et d'autres eucaryotes ont organisé des noyaux renfermant un ensemble de chromosomes. Le chromosome humain typique a environ 150 millions de paires de bases que la cellule réplique à raison de 50 paires par seconde. À ce rythme, il faudrait plus d'un mois à la cellule pour copier un chromosome. Le fait que cela ne prenne qu'une heure est dû à plusieurs origines de réplication. La réplication procède simultanément à partir de nombreux points différents sur le chromosome, et les enzymes rejoignent les sections ensemble pour former la copie finale intacte. Les 46 chromosomes humains se répliquent en même temps, pendant la phase S du cycle cellulaire.