L'acide désoxyribonucléique, ou ADN, contient l'information génétique transmise d'une génération à l'autre. Dans votre corps, chaque cellule contient au moins un ensemble de votre complément génétique complet, logé dans 23 chromosomes différents. En fait, la plupart de vos cellules ont deux ensembles, un de chaque parent. Avant qu'une cellule puisse se diviser, elle doit répliquer avec précision son ADN afin que chaque cellule fille reçoive une information génétique complète et correcte. La réplication de l'ADN comprend un processus de relecture qui aide à assurer la précision.

Structure de l'ADN

L'ADN est une longue molécule dont l'épine dorsale est constituée de groupes de sucre et de phosphate alternés. L'une des quatre bases nucléotidiques - l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C) et la thymine (T) - pend à chaque unité de sucre. La séquence des quatre bases crée le code génétique pour la fabrication des protéines. Les nucléotides de deux brins d'ADN se lient les uns aux autres pour former la structure en double hélice familière. Les règles d'appariement de bases exigent que A ne lie que T et C ne se lient qu'à G. La cellule doit obéir à ces règles d'appariement pendant la réplication pour maintenir la précision et éviter les mutations.

Réplication

La réplication est semi -conservative: les hélices nouvellement répliquées contiennent un brin original et un nouveau synthétisé. Le brin original sert de modèle pour la création du nouveau brin. Les enzymes hélicases décompressent la structure en double hélice pour exposer les deux brins du modèle. L'enzyme ADN polymérase est responsable de la lecture de chaque nucléotide sur un brin matrice et de l'addition de la base complémentaire sur le nouveau brin allongé. Par exemple, lorsque la polymérase rencontre une base G sur un brin matrice, elle ajoute au nouveau brin une unité sucre-phosphate contenant une base C.

Relecture

L'ADN polymérase est une enzyme remarquable . Non seulement il assemble de nouveaux brins d'ADN une base à la fois, mais il relit également le nouveau brin au fur et à mesure de son évolution. L'enzyme peut détecter une base incorrecte sur le nouveau brin, sauvegarder une unité de sucre, extraire la mauvaise base, la remplacer par la base correcte et reprendre la réplication du brin de matrice. La capacité de couper la base incorrecte, appelée activité exonucléase, est intégrée dans les complexes d'ADN polymérase. La relecture aboutit à un taux de précision d'environ 99%.

La réplication précise est suffisamment importante pour que les cellules aient développé un mécanisme secondaire de correction des erreurs appelé réparation des mésappariements d'ADN pour corriger les erreurs que l'ADN polymérase manque. La machine de réparation détecte les discordances en inspectant la structure de l'hélice d'ADN pour les déformations. La famille Mut d'enzymes détecte une discordance, identifie le brin nouvellement copié, trouve un emplacement approprié pour cliver le brin et supprime la partie contenant la discordance. L'ADN polymérase resynthétise ensuite la partie enlevée. Contrairement à la réparation de base unique que l'ADN polymérase effectue lors de la relecture, le mécanisme de réparation de mésappariement peut remplacer des milliers de bases pour faire une réparation.