L'acide désoxyribonucléique (ADN) est le modèle qui transmet l'information génétique d'une génération à l'autre. Chaque cellule de votre corps contient 46 chromosomes (23 de chaque parent) qui doivent être fidèlement dupliqués avant que la cellule puisse se diviser. Le processus de réplication est remarquablement efficace, mais sa durée varie considérablement d'un organisme à l'autre.

Bases de l'ADN :structure

L’ADN est un long polymère composé d’une alternance de squelettes sucre et phosphate. Chaque sucre contient l'une des quatre bases azotées :adénine, thymine, cytosine ou guanine, formant une séquence unique qui code pour les protéines. Ces protéines dictent vos traits physiques et vos fonctions biochimiques.

Bases de l'ADN :réplication

Les chromosomes sont des complexes compacts d'ADN et de protéines. Au cœur de chaque chromosome se trouve une double hélice de deux brins complémentaires. La réplication est semi-conservatrice :chaque brin original sert de modèle à un nouveau brin complémentaire, produisant deux molécules d'ADN identiques.

En savoir plus sur la structure, la fonction et l'importance de l'ADN.

Étapes générales de la réplication de l'ADN

1. Formation d'une fourchette de réplication. L'enzyme ADN hélicase déroule l'hélice, créant une fourche en forme de Y.
2. Placement de l'amorce. Les amorces d'ADN marquent les points de départ de l'ADN polymérase, guidant la direction de la synthèse.
3. Élongation. L'ADN polymérase ajoute des nucléotides complémentaires au brin matrice, prolongeant ainsi le nouveau brin.
4. Résiliation. Une fois la synthèse terminée, les exonucléases éliminent les amorces, la ligase scelle les entailles et les enzymes de réparation des mésappariements corrigent les erreurs. Enfin, la télomérase ajoute des répétitions télomériques pour protéger les extrémités des chromosomes.

Réplication bactérienne

Chez les procaryotes tels que Escherichia coli , le chromosome circulaire unique contient environ 4,7 millions de paires de bases. La réplication commence à une seule origine et se déroule de manière bidirectionnelle, en 40 minutes environ, soit environ 1 000 bases par seconde. La relecture garantit une fidélité d'une erreur par milliard de bases.

Réplication eucaryote

Les cellules humaines abritent 46 chromosomes, chacun contenant en moyenne 150 millions de paires de bases. La réplication d’un seul chromosome à raison de 50 paires de bases par seconde prendrait plus d’un mois. Cependant, les eucaryotes lancent la réplication à des dizaines d'origines sur chaque chromosome, permettant une synthèse simultanée et permettant au génome entier de se terminer en environ une heure pendant la phase S.

Les 46 chromosomes humains se répliquent simultanément, coordonnés par la machinerie du cycle cellulaire.

En savoir plus sur ce qu'est un chromosome.