La réplication de l'ADN est un processus complexe qui assure la duplication fidèle du matériel génétique avant la division cellulaire. Cela se produit dans le noyau des cellules eucaryotes et implique plusieurs étapes clés:
1. Reconnaissance d'origine et détente:
* La réplication commence à des sites spécifiques appelés origines de la réplication . Ceux-ci sont riches en séquences, qui sont plus faciles à séparer en raison de leurs liaisons hydrogène plus faibles.
* Protéines initiatrices se lier à ces origines, marquant le début de la réplication.
* hélicase Les enzymes déroulent ensuite la double hélice d'ADN, brisant les liaisons hydrogène entre les paires de bases.
* protéines de liaison à un brin (SSB) Stabilisez les brins séparés, les empêchant de se réenterrer.
2. Synthèse d'amorce:
* primase synthétise une amorce d'ARN courte, qui fournit un groupe hydroxyle 3 'gratuit pour l'ADN polymérase pour initier la synthèse.
* Cette amorce est complémentaire du brin de matrice et permet l'ajout de nouveaux nucléotides.
3. Allongement par l'ADN polymérase:
* ADN polymérase , une enzyme clé dans la réplication, se lie au brin de matrice et à l'amorce.
* Il ajoute des nucléotides à l'extrémité 3 'de l'amorce, en suivant les règles de jumelage de la base (A avec T et C avec G).
* L'ADN polymérase ne peut qu'ajouter des nucléotides dans la direction 5 'à 3', conduisant à un brin continu appelé brin de tête .
4. Synthèse du brin en retard:
* Sur l'autre brin, appelé le brin en retard La réplication se produit de manière discontinue en raison de la directionnalité 5 'à 3' de l'ADN polymérase.
* Fragments courts d'ADN, appelés fragments okazaki , sont synthétisés dans la direction 5 'à 3', en utilisant des amorces d'ARN.
* Chaque fragment d'Okazaki est ensuite rejoint au fragment suivant par ADN ligase .
5. Relecture et réparation:
* L'ADN polymérase a une activité de relecture Cela lui permet de supprimer et de remplacer les nucléotides incompatibles, garantissant la précision.
* D'autres mécanismes de réparation, comme la réparation des mésappariements, améliorent encore la fidélité de la réplication.
6. Terminaison:
* La réplication se termine lorsque deux fourches de réplication se réunissent, terminant la copie de la molécule d'ADN entière.
* Les amorces d'ARN sont retirées et remplacées par l'ADN par ADN polymérase I .
7. Étapes finales:
* dNA ligase rejoint les lacunes restantes entre les fragments d'Okazaki sur le brin en retard, créant une molécule d'ADN continue.
* Les molécules d'ADN nouvellement synthétisées sont alors enroulées dans la chromatine , le complexe de l'ADN et des protéines qui constituent des chromosomes.
enzymes et protéines clés:
* Protéines initiatrices: Reconnaître et lier aux origines de la réplication.
* Hélicase: Dénigne la double hélice d'ADN.
* Protéines de liaison à un brin (SSB): Stabilisez les brins séparés.
* primase: Synthétise les amorces d'ARN.
* ADN polymérase: Ajoute des nucléotides à l'extrémité 3 'de l'amorce.
* dNA ligase: Rejoint les fragments d'Okazaki sur le brin en retard.
Dans l'ensemble, la réplication de l'ADN est un processus hautement régulé et précis qui assure la duplication fidèle du matériel génétique, permettant la division cellulaire et la transmission des informations génétiques aux générations futures.
