Sance 3 RplicationTranscriptionTraduction Aide lEtude en Biologie Sance

Séance 3 : Réplication/Transcription/Traduction Aide à l’Etude en Biologie – Séance 3 (M. Thiry – P. Rigo – M. Lebrun) Encadrant AESS: Pierre Lecocq Version AESS Sc. Bio 20141009 by Pierre Lecocq Online: http: //WWW. NGYX. EU/homepage/AESS/Prepas. Stages/Biologie/Stage_Mthiry. htm NGYX I. C. [Pierre LECOCQ] # BE 0537. 471. 159 / WWW. NGYX. EU

Rappel Théorique: « Overview » transcription réplication dimanche 29 novembre 2020 transcription NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential traduction 2

Rappel Théorique: Réplication de l’ADN La réplication est le processus au cours duquel l'ADN est synthétisé grâce à l'ADN polymérase. Ce mécanisme permet d'obtenir, à partir d'une molécule d'ADN, deux molécules identiques à la molécule initiale. Puisque les deux chaînes de l'ADN parental se séparent et que deux nouvelles molécules sont formées, on qualifie ce processus de semiconservateur. L'ADN a l'importante propriété de pouvoir être reproduit à l'identique, ce qui permet à l'information génétique de se transmettre d'une cellule mère aux cellules filles lors de la division cellulaire. La molécule d'ADN s'ouvre comme une fermeture éclair (ou tirette — par rupture des liaisons hydrogènes entre bases appariées de liaisons faibles) libérant deux brins complémentaires. Chaque brin solitaire catalyse alors la synthèse de sa moitié manquante, intégrant, selon la règle de complémentarité des bases, des nucléotides qui sont dispersés dans le noyau. Ainsi, chaque nouvelle molécule est identique à la molécule d'ADN initiale. La réplication va commencer à des endroits précis : les origines de réplication. Des protéines, les facteurs d'initiation de la réplication vont reconnaître ces endroits. Le rôle de ces facteurs d'initiation est de faciliter la fixation d'autres protéines qui elles aussi vont se fixer à ces origines de réplication. Ces protéines permettent l'ouverture des deux brins de l'ADN et ainsi "faire apparaître" des fourches de réplication. Un grand nombre de protéines interviennent dans le mécanisme moléculaire de la réplication de l’ADN formant le complexe enzymatique de réplication. Source(s): http: //fr. wikipedia. org/wiki/R%C 3%A 9 plication_de_l%27 ADN dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 3

Rappel Théorique: Transcription de l’ADN dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 4

Rappel Théorique: Traduction de l’ARNm dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 5

Mise en pratique! International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC; 1970). Remarks : Nuc. X = N, U vs. T (RNA vs. DNA) Dash(-) missing and deletion / Insertion (gap). AA: Degeneration? Stop (* used) Source: New England Bio. Labs Inc. Catalog dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential Last but not least: in 1970 almost no Computer. So now problems with 6 not Alpha. Num Chars!

Mise en pratique! “Idée des propriétés” Venn Diagram (distances importent aussi mais reste un modèle 2 D) Source: New England Bio. Labs Inc. Catalog dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 7

Exercice n° 1 (I) Enoncé I. Soit le fragment d’ADN suivant codant pour un petit peptide (repris ICI dans sa totalité) et situé entre deux promoteurs dans le génome d’un être vivant donné: 5’-TTCGGCTACTAGGCCAGATTGATCGCTCTCATAAATCCG-3’ 3’-AAGCCGATGATCCGGTCTAACTAGCGAGAGTATTTAGGC-5’ 1. Identifiez le brin matrice. 2. Ecrivez la séquence de l’ARN messager. 3. En vous aidant du code génétique ci-dessus (IUPAC), écrivez la séquence peptidique correspondante. 4. La structure tridimensionnelle de ce peptide pourrait-elle dépendre de la présence de liaisons covalentes ? 5. Si vous inversez les sigles 5’ et 3’ des deux brins d’ADN dans l’énoncé, le fragment d’ADN code-t-il toujours pour un peptide ? Si oui, quelle est la séquence en acides aminés de ce peptide ? Si non, pourquoi ? dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 8

Exercice n° 1 (I) « Soluces » I. 1. , I. 2. & I. 3. I. Soit le fragment d’ADN suivant codant pour un petit peptide (repris ICI dans sa totalité) et situé entre deux promoteurs dans le génome d’un être vivant donné: 5’-TTCGGCTACTAGGCCAGATTGATCGCTCTCATAAATCCG-3’ 3’-AAGCCGATGATCCGGTCTAACTAGCGAGAGTATTTAGGC-5’ 1. Identifiez le brin matrice. 2. Ecrivez la séquence de l’ARN messager. 3. En vous aidant du code génétique ci-dessus (IUPAC), écrivez la séquence peptidique correspondante. 4. La structure tridimensionnelle de ce peptide pourrait-elle dépendre de la présence de liaisons covalentes ? 5. Si vous inversez les sigles 5’ et 3’ des deux brins d’ADN dans l’énoncé, le fragment d’ADN code-t-il toujours pour un peptide ? Si oui, quelle est la séquence en acides aminés de ce peptide ? Si non, pourquoi ? 1. Celui du haut, c’est le seul à posséder une séquence 3’-TAC-5’ Correct MAIS porte à confusion. Lisez les 2 brins de 5’ vers 3’ en cherchant un ATG et identifier le brin codant (sens). L’autre brin est le brin matrice. 2. Pas d’info sur le d’initiation de la transcription ni le signal de Polyadénylation. On recopie le brin codant de 5’ vers 3’ en remplaçant les T par des U 5’-CGGAUUU_AUG_AGA_GCG_AUC_AAU_CUG_GCC_UAG_UAUCUAGCCGAA-3’ 3. On utilise un tableau reprenant pour chaque codon sens l’acide aminé correspondant. Met-Arg-Ala-Ile-Asn-Leu-Ala M R A I N L A Remarque: Il arrive qu’on trouve plus d’un ATG sur le même brin ou sur l’autre… dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 9

Exercice n° 1 (I) « Soluces » I. Soit le fragment d’ADN suivant codant pour un petit peptide (repris ICI dans sa totalité) et situé entre deux promoteurs dans le génome d’un être vivant donné: 5’-TTCGGCTACTAGGCCAGATTGATCGCTCTCATAAATCCG-3’ 3’-AAGCCGATGATCCGGTCTAACTAGCGAGAGTATTTAGGC-5’ Inversion 3’ 5’ 5’-AAGCCGATGATCCGGTCTAACTAGCGAGAGTATTTAGGC-3’ 1. Identifiez le brin matrice. 2. Ecrivez la séquence de l’ARN messager. 3. En vous aidant du code génétique ci-dessus (IUPAC), écrivez la séquence peptidique correspondante. 4. La structure tridimensionnelle de ce peptide pourrait-elle dépendre de la présence de liaisons covalentes ? 5. Si vous inversez les sigles 5’ et 3’ des deux brins d’ADN dans l’énoncé, le fragment d’ADN code-t-il toujours pour un peptide ? Si oui, quelle est la séquence en acides aminés de ce peptide ? Si non, pourquoi ? 1. 2. 3. 4. 5. 6. Celui du haut, c’est le seul à posséder une séquence 3’-TAC-5’ (Correct! But looking at things 3’ 5’ is the best way to mix your mind up!) 5’-CGGAUUU_AUG_AGA_GCG_AUC_AAU_CUG_GCC_UAG_UAUCUAGCCGAA-3’ Met-Arg-Ala-Ile-Asn-Leu-Ala (MRAINLA) Non car ce peptide ne possède pas deux résidus cystéine Oui, la séquence du peptide est la suivante: Met-Ile-Arg-Ser-Asn (MIRSN) See how it is important qui keep going with a clear cut methodology… Want more? OK! DNA Restriction Enzymes often recognize palindromic consecutive 6 bases (pairs) sequences (e. g. Eco. RI 5’ G/AATTC 3’). Try to catch one (for info this one is Bmt. I) dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 10

Exercice n° 2 (II) Enoncé II. Le génome d’une bactérie contient 9, 6 x 106 nucléotides. Deux tiers de ce génome représentent des régions transcrites en ARN, parmi lesquelles 1% codent pour des ARN ribosomiques, 0, 5% pour des ARN de transfert et 90% pour des protéines. Le poids moyen d’un nucléotide=340 daltons, le poids moyen d’un acide aminé=110 daltons. a) Sachant que la masse moléculaire moyenne d’un ARN de transfert est de 5, 44 x 104 Da, combien y a-t-il de copies de gènes d’ARNt dans le génome? b) Sachant que le poids moyen d’une protéine est de 16, 5 k. Da et que les régions non traduites (5’ et 3’ additionnées) comportent approximativement 50 nucléotides, combien la bactérie comporte-t-elle de gènes codant pour des protéines? c) Sachant que chez ces bactéries les ARNs ribosomiques sont transcrits via un opéron (un seul promoteur et derrière un grand ARN r précurseur qui sera clivé et après maturation donnera naissance à tous les types d’ARN ribosomique) et qu’il y a 8 copies de cet opéron réparti sur le génome, quelle est la taille de l’ARN ribosomique précurseur? dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 11

Exercice n° 2 (II) « Soluces » II. Le génome d’une bactérie contient 9, 6 x 106 nucléotides. Deux tiers de ce génome représentent des régions transcrites en ARN, parmi lesquelles 1% codent pour des ARN ribosomiques, 0, 5% pour des ARN de transfert et 90% pour des protéines. Le poids moyen d’un nucléotide=340 daltons, le poids moyen d’un acide aminé=110 daltons. a) Sachant que la masse moléculaire moyenne d’un ARN de transfert est de 5, 44 x 104 Da, combien y a-t-il de copies de gènes d’ARNt dans le génome? b) Sachant que le poids moyen d’une protéine est de 16, 5 k. Da et que les régions non traduites (5’ et 3’ additionnées) comportent approximativement 50 nucléotides, combien la bactérie comporte-t-elle de gènes codant pour des protéines? c) Sachant que chez ces bactéries les ARNs ribosomiques sont transcrits via un opéron (un seul promoteur et derrière un grand ARN r précurseur qui sera clivé et après maturation donnera naissance à tous les types d’ARN ribosomique) et qu’il y a 8 copies de cet opéron réparti sur le génome, quelle est la taille de l’ARN ribosomique précurseur? Génome= 9, 6 x 10 6 nucléotides donc 4, 8 x 10 6 paires de bases longueur totale d’ARN: 2/3=3, 2 x 10 6 nt a) Longueur totale des ARNt: 0, 5% de 3, 2 x 10 6, soit: 1, 6 x 10 4 Longueur moyenne d’un ARNt: de 5, 44 x 104 /340=160 nt. copies d’ARNt= 100 copies b) Nombre moyen d’acides aminés d’une prot: 16500/110=150 a. a. longueur moyenne d’un ARNm: (150 x 3)+50=500 nt longueur totale des ARNm 90% de 3, 2 x 106, soit 2, 88 x 10 6, nombre de gènes codant pour des prot: 2, 88 x 104/5= 5760 gènes b) Longueur totale des ARNr: 1% de 3, 2 x 106 = 3, 2 x 104 longueur de l’ARNr précurseur: 3, 2 x 10 4 /8=4000 nt dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 12

Exercice n° 3 (III) Enoncé III. Soit les ARN de transfert suivants: La numérotation indiquant l’ordre dans lequel ces ARN de transfert sont recrutés au niveau du site A d’un ribosome en cours de traduction, 1. Ecrivez la séquence codante de l’ARN messager dans le sens 5’-3’. 2. Ecrivez la séquence polypeptidique. 3. Ce peptide est-il chargé à p. H 7. 0 ? Justifiez 4. Ce peptide est codé par le fragment d’ADN suivant, où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription: AACGCATGGCAGTTCATCGCAGACTAGCGAACGGGTAAAGTCGCTAGCCC CGATTG TTGCGTACCGTCAAGTAGCGTCTGATCGCTTGCCCATTTCAGCGATCGGG GCTAAC 5. Orientez correctement ces deux brins d’ADN (placez les sigles 5’ et 3’) 6. Quel est le brin matrice pour la production de ce peptide ? 7. L’ARN messager issu de la transcription de ce gène comporte-t-il une région 5’ non traduite ? Si oui, donnez en la séquence. 8. Entourez dans le brin sens le codon qui correspond au codon stop de l’ARN messager 9. Ce fragment d’ADN code-t-il pour un autre peptide ? Justifiez dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 13

Exercice n° 3 (III) « Soluces » III. 1, III. 2 & III. 3 La numérotation indiquant l’ordre dans lequel ces ARN de transfert sont recrutés au niveau du site A d’un ribosome en cours de traduction, 1. Ecrivez la séquence codante de l’ARN messager dans le sens 5’-3’. 2. Ecrivez la séquence polypeptidique. 3. Ce peptide est-il chargé à p. H 7. 0 ? Justifiez III. Soit les ARN de transfert suivants: Ce peptide est codé par le fragment d’ADN suivant, où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription: AACGCATGGCAGTTCATCGCAGACTAGCGAACGGGTAAAGTCGCTAGCCC CGATTG TTGCGTACCGTCAAGTAGCGTCTGATCGCTTGCCCATTTCAGCGATCGGG GCTAAC 4. Orientez correctement ces deux brins d’ADN (placez les sigles 5’ et 3’) 5. Quel est le brin matrice pour la production de ce peptide ? 6. L’ARN messager issu de la transcription de ce gène comporte-t-il une région 5’ non traduite ? Si oui, donnez en la séquence. 7. Entourez dans le brin sens le codon qui correspond au codon stop de l’ARN messager 8. Ce fragment d’ADN code-t-il pour un autre peptide ? Justifiez 3’- UAC CCG UUC GCU AGU CUG CGA UGA -5’ ARNt vs. ARNm 5’- AUG_GGC_AAG_CGA_UCA_GAC_GCU_ACU -3’ Traduction N- Met-Gly-Lys-Arg-Ser-Asp-Ala-Thr –C M G K R S D A T + + + - - 3+ & 2 - = 1+ (à PH 7. 0…) Notion de codon et anticodon, bien insister sur le fait que les liaison entre 2 molécules d’acide nucléique c’est toujours de façon anti complémentaire (5’ d’un brin en face du 3’ d’un autre brin) dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 14

Exercice n° 3 (III) « Soluces » III. 4 à III. 8 III. Soit les ARN de transfert suivants: La numérotation indiquant l’ordre dans lequel ces ARN de transfert sont recrutés au niveau du site A d’un ribosome en cours de traduction, 1. Ecrivez la séquence codante de l’ARN messager dans le sens 5’-3’. 2. Ecrivez la séquence polypeptidique. 3. Ce peptide est-il chargé à p. H 7. 0 ? Justifiez Ce peptide est codé par le fragment d’ADN suivant, où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription: AACGCATGGCAGTTCATCGCAGACTAGCGAACGGGTAAAGTCGCTAGCCC CGATTG TTGCGTACCGTCAAGTAGCGTCTGATCGCTTGCCCATTTCAGCGATCGGG GCTAAC 4. Orientez correctement ces deux brins d’ADN (placez les sigles 5’ et 3’) 5. Quel est le brin matrice pour la production de ce peptide ? 6. L’ARN messager issu de la transcription de ce gène comporte-t-il une région 5’ non traduite ? Si oui, donnez en la séquence. 7. Entourez dans le brin sens le codon qui correspond au codon stop de l’ARN messager 8. Ce fragment d’ADN code-t-il pour un autre peptide ? Justifiez 3’-AACGCATGGCAGTTCATCGCAGACTAGCGAACGGGTAAAGTCGCTAGCCCCGATTG-5’ 5’-TTGCGTACCGTCAAGTAGCGTCTGATCGCTTGCCCATTTCAGCGATCGGG GCTAAC-3’ 5’-GTTAGCCCCGATCGCTGAAATGGGCAAGCGATCAGACGCTACTTGACGGTACGCAA-3’ Brin Sens (codant) 3’-CAATCGGGGCTAGCGACTTTACCCGTTCGCTAGTCTGCGATGAACTGCCATGCGTT-5’ Brin Matrice (non codant) 5’- 7 m. GCCCCGAUCGCUGAAAUGGGCAAGCGAUCAGACGCUACUUGACGGUACGCAA. . . AAAAAA Mat. m. RNA Non car il n’y a pas d’autres ATG dans le sens 5’ vers 3’ Notion de codon et anticodon, bien insister sur le fait que les liaison entre 2 molécules d’acide nucléique c’est toujours de façon anti complémentaire (5’ d’un brin en face du 3’ d’un autre brin) dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 15

Exercice n° 4 (IV) Enoncé IV. Soit le fragment d’ADN suivant, où la région encadrée correspond à un promoteur: 3’-GAAATAAGATGCTAGCGATTCCGCGATAGGTCCCATCGTAAAGCTCGTAGCCATGT-5’ 5’-CTTTATTCTACGATCGCTAAGGCGCTATCCAGGGTAGCATTTCGAGCATCGGTACA-3’ 1. 2. 3. 4. Ce fragment d’ADN peut-il coder pour un (ou plusieurs) polypeptide(s) ? Justifiez Donnez la séquence de l’ARN messager issu de la transcription de ce gène. Quelle(s) est/sont la/les séquence(s) de ce(s) polypeptide(s) ? L’ARN messager issu de la transcription à partir de ce promoteur contient-t-il une région 5’ non traduite ? Si oui, quelle en est sa séquence 5. D’après vous, que pourrait représenter la région en gras ? Cette région est-elle présente dans l’ARN après transcription ? Quelle modification post-traductionnelle dépend de la présence d’une telle séquence ? Quel est le rôle principal de cette modification post-traductionnelle chez les eucaryotes ? 6. Une erreur de l’ADN polymérase introduit une mutation au niveau de la base soulignée qui devient G à la place de T C A Quel est l’impact de cette mutation sur le polypeptide codé par ce fragment d’ADN ? On constate qu’alors que le peptide sauvage est un peptide membranaire, le peptide muté est cytoplasmique. Comment pourrait-on expliquer ce phénomène ? dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 16

Exercice n° 4 (IV) « Soluces » IV. Soit le fragment d’ADN suivant, où la région encadrée correspond à un promoteur: 3’-GAAATAAGATGCTAGCGATTCCGCGATAGGTCCCATCGTAAAGCTCGTAGCCATGT-5’ 5’-CTTTATTCTACGATCGCTAAGGCGCTATCCAGGGTAGCATTTCGAGCATCGGTACA-3’ 1. Ce fragment d’ADN peut-il coder pour un (ou plusieurs) polypeptide(s) ? Justifiez: Oui car la transcription à partir du promoteur, en utilisant le brin du bas comme matrice donnera un ARN qui contient un potentiel codon start dans le sens 5’-3’ (5’-AUG-3’) 2. Donnez la séquence de l’ARN messager issu de la transcription de ce gène. 5’-CTCGAAAUGCUACCCUGGAUAGCGCCUUAGCGAUCGUAGAAUAAAG-3’ 1. Quelle(s) est/sont la/les séquence(s) de ce(s) polypeptide(s) ? Met-Leu-Pro-Trp-Ile-Ala-Pro 2. L’ARN messager issu de la transcription à partir de ce promoteur contient-t-il une région 5’ non traduite ? Si oui, quelle en est sa séquence ? Oui: 5’-CTCGAA-3 3. D’après vous, que pourrait représenter la région en gras ? Cette région est-elle présente dans l’ARN après transcription ? Quelle modification post-traductionnelle dépend de la présence d’une telle séquence ? Quel est le rôle principal de cette modification posttraductionnelle chez les eucaryotes ? Le site de polyadénylation. Cette région est présente dans l’ARN transcrit. C’est l’ajout de la queue poly-A qui dépend de la présence d’un tel site et la queue poly-A intervient principalement dans la stabilité et l’export de l’ARN messager chez les eucaryotes. 4. Une erreur de l’ADN polymérase introduit une mutation au niveau de la base soulignée qui devient G à la place de T, C à la place de A Quel est l’impact de cette mutation sur le polypeptide codé par ce fragment d’ADN ? On constate qu’alors que le peptide sauvage est un peptide membranaire, le peptide muté est cytoplasmique. Comment pourrait-on expliquer ce phénomène ? 5’-CTCGAA AUG-CUA-CCC-UGG-AGA-GCG-CCU-UAG-CGAUCGUAGAAUAAAG-3’ Met - Leu – Pro- Trp- ARG -Ala - Pro L’isoleucine en position 5 devient une arginine. Le peptide ne contenait que des acides aminés hydrophobes et cette mutation introduit un acide aminé chargé positivement à p. H 7, ce qui diminue fortement l’affinité du peptide pour la membrane plasmique § Bien insister sur le fait que le promoteur est une région non transcrite du gène, donc que l’ATG qui est présent dedans ne correspondra pas dans l’ARNm à un 5 -AUG-3’ initiateur de traduction. Beaucoup d’étudiants confondent site d’initiation de la transcription avec codon start, initiateur de traduction! §Pour le site de polyadénylation, il n’y a pas énormément de détails dans le cours théorique, si ce n’est qu’il est précisé que chez les eucaryotes, l’ARN subit différentes phases de maturation après la transcription. Leur faire citer ces différentes étapes de maturation. Leur faire comprendre la raison de ces modification post-transcriptionnelles et leur faire réaliser que la queue poly. A n’est pas « codée » par le gène. La présence d’un signal de polyadénylation permet le recrutement d’une enzyme qui va cliver l’ARN en cours de transcription, (ce qui libère l’ARN du complexe « ADN+ ARN polymérase » , ce qui va d’ailleurs déclencher l’arrêt de transcription par l’ARN polymérase), une autre enzyme est alors recrutée et va ajouter une longue série de résidus adénine (jusqu’à 200 -300 résidus!), ce qui va protéger l’extrémité 3’ (la plus sensible car la plus « réactionnelle » ) de la dégradation. La queue poly-A interagit avec la coiffe, cette interaction favorise l’export et l’initiation de la traduction grâce à l’intervention de protéines spécifiques. dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 17

Exercice n° 5 (V) Enoncé V. Un brin d’ADN contenant 25% d’adénine, 25% de cytosine, 20% de thymine et 30 % de guanine est répliqué par une ADN polymérase, quelle sera la composition en base de la molécule d’ADN double brin résultant de cette réplication? dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 18

Exercice n° 5 (V) « Soluces » V. Un brin d’ADN contenant 25% d’adénine, 25% de cytosine, 20% de thymine et 30 % de guanine est répliqué par une ADN polymérase, quelle sera la composition en base de la molécule d’ADN double brin résultant de cette réplication? Composition du brin complémentaire: 25% de thymine, 25% de guanine, 20% d’adénine et 30% de cytosine Composition du double brin (=moyenne) 22, 5% d’adénine , 27, 5% de cytosine, 22, 5% de thymine et 27, 5% de guanine C’est le seul exercice dans le canevas de cette année sur la réplication de l’ADN, donc peut-être en profiter pour leur demander si ils ont bien compris le « fonctionnement » d’une fourche de réplication et pourquoi il y a un brin précoce et un brin tardif. dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 19

Exercice n° 6 (VI) Enoncé dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 20

Exercice n° 6 (VI) Soluces VI. 1. VI. Soit le fragment d’ADN ci-dessous où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription et où les bases en minuscule représentent des introns: 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ L ’un de ces deux brins code pour un petit peptide: 1. 2. 3. 4. 5. Identifiez le brin sens. Justifiez votre réponse. Ecrivez la séquence de l'ARNm, telle qu’elle se présente dans le cytoplasme. Donnez la séquence en acides aminés du polypeptide obtenu après traduction. Ce fragment d’ADN pourrait-il correspondre à un gène bactérien ? Justifiez. Lorsque les cellules contenant ce gène sont soumises à un choc thermique, un épissage alternatif excluant l’exon 3 se produit. Quelle répercussion cela aura-t-il sur le peptide produit? 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ 5’-AAGCGGCTACTCGCCTATGCCCCGCCTAGGGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGAGCGGATACGGGGCGGATCCCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ VI. 1 a. On oublie les introns (minuscules) ET ce qui est en amont (coté 5’) du site d’initiation de la transcription. VI. 1 b. On démarre en 5’ au site d’initiation et on cherche un ATG (le premier) et ensuite le premier codon STOP en phase. Réponse: C’est le brin du haut, car, c’est le seul à posséder la séquence 5’-ATG-3 Remarque: En pratique on ne trouve pas toujours un codon Stop car la séquence communiquée est incomplète ou/et incorrecte dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 21

Exercice n° 6 (VI) Soluces VI. 2. VI. Soit le fragment d’ADN ci-dessous où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription et où les bases en minuscule représentent des introns: 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ L ’un de ces deux brins code pour un petit peptide: 1. 2. 3. 4. 5. Identifiez le brin sens. Justifiez votre réponse. Ecrivez la séquence de l'ARNm, telle qu’elle se présente dans le cytoplasme. Donnez la séquence en acides aminés du polypeptide obtenu après traduction. Ce fragment d’ADN pourrait-il correspondre à un gène bactérien ? Justifiez. Lorsque les cellules contenant ce gène sont soumises à un choc thermique, un épissage alternatif excluant l’exon 3 se produit. Quelle répercussion cela aura-t-il sur le peptide produit? 5’-AAGCGGCTACTCGCCTATGCCCCGCCTAGGGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT. . . -3’ Coding 5’ 7 m. GCUACUCGCCUAUGCCCCGCCUAGGGGAUUUCAGCUAGCGGAUUAAGCAUAU. . . AAAAAAA -3’ mat. m. RNA 3’-TTCGCCGATGAGCGGATACGGGGCGGATCCCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA. . . -5’ Non Coding VI. 2. Attention: Il s’agit d’une ARN (T / U) et dans le cytoplasme = après maturation! Splicing (épissage) des introns. Coiffe et queue poly A (signal de polyadénylation? AAUAAA mais variantes…) dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 22

Exercice n° 6 (VI) Soluces VI. 3. VI. 4. VI. Soit le fragment d’ADN ci-dessous où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription et où les bases en minuscule représentent des introns: 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ L ’un de ces deux brins code pour un petit peptide: 1. 2. 3. 4. 5. Identifiez le brin sens. Justifiez votre réponse. Ecrivez la séquence de l'ARNm, telle qu’elle se présente dans le cytoplasme. Donnez la séquence en acides aminés du polypeptide obtenu après traduction. Ce fragment d’ADN pourrait-il correspondre à un gène bactérien ? Justifiez. Lorsque les cellules contenant ce gène sont soumises à un choc thermique, un épissage alternatif excluant l’exon 3 se produit. Quelle répercussion cela aura-t-il sur le peptide produit? 5’UTR 3’UTR? 5’-AAGCGGCTACTCGCCTATGCCCCGCCTAGGGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT. . . 5’ 7 m. GCUACUCGCCUAUGCCCCGCCUAGGGGAUUUCAGCUAGCGGAUUAAGCAUAU. . . AAAAAAA 5’AUGCCCCGCCUAGGGGAUUUCAGC N Terminale Met. Pro. Arg. Leu. Gly. Asp. Phe. Ser M P R L G D F S VI. 4. Exons/Introns… Uniquement (presque) chez les Eukaryotes! dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential -3’ Coding -3’ C Terminale 23

Exercice n° 6 (VI) Soluces VI. 1. VI. Soit le fragment d’ADN ci-dessous où les bases soulignées représentent des sites potentiels d’initiation de la transcription et où les bases en minuscule représentent des introns: 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ L ’un de ces deux brins code pour un petit peptide: 1. 2. 3. 4. 5. Identifiez le brin sens. Justifiez votre réponse. Ecrivez la séquence de l'ARNm, telle qu’elle se présente dans le cytoplasme. Donnez la séquence en acides aminés du polypeptide obtenu après traduction. Ce fragment d’ADN pourrait-il correspondre à un gène bactérien ? Justifiez. Lorsque les cellules contenant ce gène sont soumises à un choc thermique, un épissage alternatif excluant l’exon 3 se produit. Quelle répercussion cela aura-t-il sur le peptide produit? 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ Ex 1 In 1 Ex 2 In 2 Ex 3 In 3 Ex 4 5’ 7 m. GCUACUCGCCUAUGGGAUUUCAGCUAGCGGAUUAAGCATAT. . . AAAAAAAAAAAAA En lieu et place de 5’ 7 m. GCUACUCGCCUAUGCCCCGCCUAGGGGAUUUCAGCUAGCGGAUUAAGCAUAU. . . AAAAAAA Donc 5’AUGGGAUUUCAGCUAGCGGAU N Terminale Met. Gly. Phe. Gln. Leu. Ala. Asp M G F Q L A S dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential -3’ mat. m. RNA 2 -3’ mat. m. RNA 1 -3’ C Terminale 24

Exercice n° 7 (VII) Enoncé VII. Un segment d’ARNm code pour le peptide suivant Met-Gly-Phe-Glu-Trp-Ile. L’insertion d’une base dans le gène codant pour cet ARNm génère le peptide suivant: Met-Ala-Ile-Arg-Met-Asp a) Au niveau de quel codon l’insertion s’est-elle produite? b) Quel est la séquence nucléotidique du segment d’ARN sauvage et du segment d’ARN muté? Tips: Ecrire toutes les possibilités de réponse… dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 25

Exercice n° 7 (VII) « Soluces » VII. Un segment d’ARNm code pour le peptide suivant Met-Gly-Phe-Glu-Trp-Ile. L’insertion d’une base dans le gène codant pour cet ARNm génère le peptide suivant: Met-Ala-Ile-Arg-Met-Asp a) Au niveau de quel codon l’insertion s’est-elle produite? b) Quel est la séquence nucléotidique du segment d’ARN sauvage et du segment d’ARN muté? 1) écrire toutes les possibilités de réponse. On se rend compte assez vite que c’est dans le deuxième codon qu’il y a eu insertion d’un C (dans le brin codant, G pour le brin matrice) 2) puisque le deuxième codon commencait obligatoirement par un GG, on connait le deuxième codon de l’ARNm après l’insertion: GCG, et ainsi de suite… 3) pour le dernier nucléotide, aucun moyen de savoir s’il s’agit d’un U, d’un C ou d’un A Rép: ARM messager de départ: AUG-GGU-UUU-GAU-UGG-AUU C C A A G ARM messager de départ: AUG-GGU-UUU-GAA-UGG-AUU C C C G A A G ARM messager après insertion: AUG-GCG-AUU-CGU-AUG-GAU-… C C C C A A A G G a) Dans le deuxième codon b) 5’-AUG-GGA-UUC-GAA-UGG-AU (U/C/A) -3’pour le messager de départ 5’-AUG-GCG-AUU-CHA-AUG-GAU- (U/C/A)-3’ après insertion dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 26

Exercice n° 8 (VIII) Enoncé VIII. Le gène her 2 est surexprimé dans environ 30 % des cancers du sein. Les tumeurs qui présente cette surexpression sont plus agressives et nécessitent un traitement différent car elles sont résistantes à certains agents chimiothérapeutiques. Un phénomène majeur est a l’origine de cette surexpression. Le locus correspondant à ce gène et situé sur le chromosome 17 peut subir un phénomène d’amplification, résultant en un nombre de copies anormalement élevé du gène. Ceci est détectable via une hybridation in situ sur une biopsie de la tumeur. L’image ci-dessous représente une hybridation in situ avec 2 sondes distinctes (une dirigée contre le locus her 2 et l’autre contre le locus correspondant au centromère du chromosome 17) réalisée en parallèle sur une tumeur surexprimant le gène her 2 et sur une lignée de cellule contrôle non cancéreuse. Les noyaux sont contrecolorés en bleu. a) Avec quel type d’appareillage ces photos ont-elles été prises? b) Que détecte les sondes? a) De l’ADN b) De l’ARN c) Des protéines c) Que détecte la sonde verte et que détecte la sonde rouge? d) Quelle est la lignée cancéreuse? Sauter G et al. JCO 2009; 27: 1323 -1333 © 2009 by American Society of Clinical Oncology f) Si vous deviez concevoir une sonde qui permettrait la détection de l’ARN messager du gène her 2, comment pourriez-vous assurer qu’elle ne reconnaitra pas le locus sur le chromosome? e) Combien de spots vert ou rouge devriez-vous observer au maximum sur la lignées contrôle? g) Par quelle autre technique pourriez-vous confirmer la surexpression du gène her 2 dans cette biopsie de tumeur? dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 27

Exercice n° 8 (VIII) « Soluces » a) b) c) d) e) f) Sauter G et al. JCO 2009; 27: 1323 -1333 © 2009 by American Society of Clinical Oncology dimanche 29 novembre 2020 g) Avec quel type d’appareillage ces photos ont-elles été prises? Microscope à Fluorescence Que détecte les sondes? a) De l’ADN b) De l’ARN c) Des protéines Que détecte la sonde verte et que détecte la sonde rouge? vert centromère ch 17, rouge her 2 Quelle est la lignée cancéreuse? cancéreuse en A Combien de spots vert ou rouge devriez-vous observer au maximum sur la lignées contrôle? Max. 4 Si vous deviez concevoir une sonde qui permettrait la détection de l’ARN messager du gène her 2, comment pourriez-vous assurer qu’elle ne reconnaitra pas le locus sur le chromosome? une sonde antisens « à cheval » sur 2 exons, Par quelle autre technique pourriez-vous confirmer la surexpression du gène her 2 dans cette biopsie de tumeur? par une immunohistochimie ou immunohistofluorescence Explication: lorsqu’on fait une hybridation in situ pour détecter des anomalies chromosomiques, on utilise des sondes qui se fixent sur les chromosomes, ici en interphase, mais ça peut se faire aussi sur des chromosomes spécifiquement arrêté en métaphase de mitose. Sur les biopsies, c’est plus simple de faire directement l’hybridation sur cellules asynchrone, sans devoir remettre les cellules en culture. La lignée cancéreuse est bien sûr celle en A, où on voit que le nombre de spots rouges, correspondant au gèneher 2 est nettement plus important que le nombre de spots verts, ce qui démontre que c’est bien une amplification spécifique du locus her 2. En effet, le nombre maximal de spots qu’on devrait observer sur une lignée contrôle c’est 4 (2 en G 1 et 4 en G 2, si les cellules sont en phase S, il peut y avoir 3 spots), mais les cellules cancéreuses sont souvent polyploïdes, donc il n’est pas rare d’avoir, même pour le signal vert, plus de 4 spots. C’est pour ça qu’on fait un double marquage et le diagnostic en réalité, repose sur une moyenne calculée (nombre de spots rouges/nombre de spots verts). NB: en fonction du temps qui reste, on peut leur faire expliquer le principe d’un microscope à fluorescence… de l’intérêt d’un microscope confocal… L’hybridation in situ est également utilisée pour localiser les ARNm d’un gène d’intérêt, les sondes sont le plus souvent des oligonucléotides synthétiques (d’habitude, on en choisit plusieurs pour que l’ARN soit marqué à plusieurs endroits, afin d’augmenter le signal). Puisqu’on ne doit pas dénaturer les cellules avant l’hybridation, il y a peu liaison sur l’ADN mais pour être sur de détecter spécifiquement l’ARNm, on choisit des sondes qui sont à cheval sur deux exons. f) l’immunohistochimie est en réalité utilisée en parallèle du FISH pour un diagnostic le plus fiable possible. La distinction entre les deux techniques est comment la protéine est détectée (soit avec un anticorps secondaire couplé à un fluorochrome et utilisation d’un microscope à fluorescence, soit avec un anticorps secondaire couplé à une enzyme qui, après réaction avec un substrat, donnera un précipité coloré détectable avec un microscope conventionnel) NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 28

Exercices: Données 3, 4 & 6 Exercice 3: 1 2 3’ 5’ UA C C UU 3’ 3’ 5’ C C G 5’ UG A 3 7 3’ 3’ 5’ 5’ C G A 5 3’ 5’ GUC 8 A GU 6 4 3’ 5’ GC U AACGCATGGCAGTTCATCGCAGACTAGCGAACGGGTAAAGTCGCTAGCCCCGATTG TTGCGTACCGTCAAGTAGCGTCTGATCGCTTGCCCATTTCAGCGATCGGGGCTAAC Exercice 4: 3’-GAAATAAGATGCTAGCGATTCCGCGATAGGTCCCATCGTAAAGCTCGTAGCCATGT-5’ 5’-CTTTATTCTACGATCGCTAAGGCGCTATCCAGGGTAGCATTTCGAGCATCGGTACA-3’ Exercice 6: 5’-AAGCGGCTACaatgccgc. TCGCCTATgccaccccgt. GCCCCGCCTAGccgctaa. GGGATTTCAGCTAGCGGATTAAGCATAT-3’ 3’-TTCGCCGATGttacggcg. AGCGGATAcggtggggca. CGGGGCGGATCggcgatt. CCCTAAAGTCGATCGCCTAATTCGTATA-5’ dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 29

Réplication (Détails 1/4): Œil de réplication Réplication de l’ADN : semi-conservatrice et bidirectionnelle Schéma général de la fourche de réplication de l'ADN Le brin d’ADN qui sert de matrice à la réplication est le brin parental. Le nouveau brin complémentaire au brin parental est le brin néoformé. À l’issue de la réplication, chacune des deux molécules d’ADN nouvellement formée est constituée d’un brin parental et d’un brin néoformé. On qualifie ce processus de semi-conservateur. C'est l'expérience de Meselson et Stahl en 1958 qui a permis de le démontrer (4). La réplication de l’ADN débute à partir d’une origine de réplication et progresse dans les deux sens à partir de ce point créant ainsi deux fourches de réplication. On dit que la réplication de l’ADN est bidirectionnelle. Œil de réplication En biologie, le terme d'œil de réplication est utilisé pour désigner la forme représentée par la molécule d'ADN lors de sa réplication. Cette réplication se fait lorsque l'ADN est à l'état de chromatine, pendant la phase S de l’interphase. L'ADN prend normalement la forme de deux brins entortillés en double hélice, mais pendant la réplication, cette forme change énormément. En effet, la réplication commence grâce à une ou plusieurs origines de réplication qui sont des séquences de nucléotides spécifiques reconnues par des protéines de réplication. Ces protéines vont s'attacher aux origines de réplication et séparer les deux brins d'ADN ce qui va former un "œil" de réplication. On remarque chaque nucléofilament (c'est-à-dire molécule d'ADN) se réplique et donne deux nucléofilaments identiques, reliés au niveau du centromère. Cette réplication qui conserve un brin de la molécule d'ADN initiale dans chacune des molécules d'ADN fille est dite semi-conservative. On parle alors de chromosome constitué de deux chromatides (voir aussi Interphase). dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 30

Réplication (Détails 2/4): Fourche et Initiation Fourche de réplication La fourche de réplication est une transformation de la forme de l'ADN. lorsqu'un œil de réplication est créé d'autres enzymes interviennent, les hélicases. Ces enzymes vont se fixer aux extrémités de l’œil de réplication et la topoisomérase commence à dérouler l'ADN pour enlever les supers tours. L'hélicase va détacher les deux brins, pour pouvoir augmenter la taille de l’œil de réplication. En se faisant les hélicases vont transformer les extrémités des yeux de réplication en forme de Y, appelées fourches de réplication. La fourche de réplication est la structure formée lorsque l’ADN se réplique, et sur laquelle l'ADN polymérase vient se fixer. L'ADN polymérase est une enzyme catalysant la formation des liaisons nucléotidiques. Le complexe enzymatique intervenant dans la réplication est appelé réplicase. La réplication peut être divisée en trois étapes principales : l’initiation, l’élongation et la terminaison. Initiation de la réplication L’initiation de la réplication a lieu à l’origine de réplication. Il n’y a qu’une seule origine de réplication dans les chromosomes bactériens alors qu’il en existe plusieurs chez les eucaryotes. Il existe des protéines capables de reconnaître ces origines et déclencher la réplication. Ces protéines sont capables d’ouvrir progressivement et dérouler l’ADN. La fourche de réplication est créée par l’action des hélicases qui brisent les liaisons hydrogènes (ou "ponts hydrogènes") entre les deux brins de la double hélice d’ADN ce qui permet leur séparation. D’autres protéines peuvent se lier à l’ADN simple brin (ou ADN monocaténaire) ainsi formé et éviter la reformation de la double hélice. Ce sont les protéines SSB (single strand binding) des bactéries et les protéines RPA des eucaryotes et des archées. Chez les procaryotes, le complexe multienzymatique composé de l'hélicase et de la primase est appelé le primosome 5. dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 31

Réplication (Détails 3/4): Elongation Élongation ou la synthèse d’ADN C’est au cours de cette phase qu’il y a formation du réplisome et synthèse d’ADN. L’élongation de l’ADN progresse toujours dans le sens 5' vers 3' pour le brin en création. C’est l'ADN polymérase, qui ajoute à l'extrémité 3' de la molécule en formation, des désoxyribonucléotides. Cependant, les deux brins de la double hélice d’ADN sont enroulés dans des sens opposés : ils sont antiparallèles. Il existe de ce fait des mécanismes différents selon le brin d’ADN répliqué. Il existe ainsi un « brin direct » , ou « brin précoce » , (leading strand) et un « brin indirect » , ou « retardé » , ou « tardif » , (lagging strand) : le « brin direct » est le brin complémentaire du brin parental orienté 3’ vers 5’ (le « brin direct » est donc orienté 5’ vers 3’). Il est donc créé de façon continue, dans le sens 5’ vers 3’ ; le « brin indirect » est le brin complémentaire du brin parental orienté 5' vers 3’ (le « brin indirect » est donc orienté 3’ vers 5’). Il est créé de façon discontinue, sous forme de fragments d’Okazaki, dans le sens 5’ vers 3’. → Chez le procaryote, les fragments d'Okazaki mesurent de 1000 à 2000 bases, et chez l'eucaryote ils sont d'environ 200 bases. L'ADN polymérase a besoin d'une amorce pour fonctionner, parce qu'elle ne commence à synthétiser que par une extrémité 3'OH Libre. Et c'est l'amorce ARN qui va fournir cette extrémité libre. La présence ici d'ARN est expliquée par le fait que seules deux enzymes peuvent synthétiser les chaînes nucléotidiques : L'ARN Polymérase et L'ADN Polymérase. Dans le cas présent, l'ADN Polymérase ne pouvant fonctionner sans amorce, c'est L'ARN qui prend le relai pour fournir l'amorce nécessaire. La primase va en effet créer ces amorces d'ARN. Il y aura donc sur le brin retardé des jonctions ARN-ADN, qui seront par la suite éliminées par une RNase H. Des ADN polymérases particulières vont ensuite combler les lacunes laissées par l'ARN. D'autres enzymes sont nécessaires au bon fonctionnement de la réplication. Les polymérases sont retenues à l'ADN parental par des protéines tenons et des protéines à pince coulissante. C’est le PCNA des eucaryotes et des archées, et la sous unité b des bactéries. Une hélicase brise les liaisons H entre les deux brins, et des protéines SSB se fixent à l'ADN monocaténaire par des liaisons salines, pour éviter la reformation de liaisons entre les deux brins. Sur l'ADN double brin précédant l'hélicase se fixe une topoisomérase I qui va permettre d'éviter les torsions entraînées par l'ouverture de la double-chaîne par l'hélicase (comme pour une ficelle dont on écarte les deux brins), en coupant un des brins, puis le ressoudant après déroulement. Une topoisomérase II va se fixer sur une des molécules d'ADN filles, et par la scission des deux brins de celle-ci, va permettre le démêlement des 2 ADN filles. Elle ressoude ensuite (après le passage de l'autre molécule dans l'interstice formé) la molécule lysée. dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 32

Réplication (Détails 4/4): Terminaison et Fidélité Terminaison Cette phase correspond à l’arrêt de la réplication lorsque deux fourches de réplication se rencontrent ou lorsqu’une fourche rencontre un signal de terminaison de la réplication. Il y a « ter » : ter. A ter. D ter. B ter. C qui freinent les fourches de réplication. Fidélité de la réplication La fidélité de réplication est très grande et en très grande partie due à l'ADN polymérase, qui incorpore les bases azotées en fonction de la complémentarité des appariements Watson-Crick (A-T, C-G). En effet, ce très faible taux d'erreur de l'ADN polymérase pendant la réplication est du au fait que les ADN polymérases réplicatives ont une activité de relecture qui leur permet de vérifier que le dernier nucléotide incorporé est bien le bon. En cas d'erreur, l'ADN polymérase la corrige au moyen de son activité exonucléase 3' → 5'. Ceci permet à la polymérase de reculer d'un cran en éliminant le nucléotide incorrect qui est hydrolysé, pour ensuite reprendre la synthèse du brin d'ADN. Avant cette relecture de l'ADN le taux d’erreur est d'environ 10 -5 (une erreur sur cent mille bases répliquées) ce qui est très peu compte tenu du nombre de bases répliquées par seconde qui est d'environ 500 bases par seconde chez les bactéries. L'étape de relecture fait chuter le taux d'erreur de réplication à environ 10 -7. Enfin, les erreurs qui ont éventuellement échappé à ce mécanisme de contrôle sont réparés ensuite dans l'ADN double brin par un mécanisme spécifique de réparation des mésappariements ou MR (mismatch repair) est donc extrêmement efficace car le nombre d'erreur tombe à environ une mutation tous les 10 milliards de bases répliquées. Notes et références ↑ (en) Pomerantz R. T. , O'Donnell M. , « Replisome mechanics: insights into a twin DNA polymerase machine. » , Trends Microbiol. , vol. 15, 2007, p. 156 -164 (PMID 17350265) ↑ (en) Indiani C. , O'Donnell M. , « The replication clamp-loading machine at work in the three domains of life. » , Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. , vol. 7, 2006, p. 751 -761 (PMID 16955075) ↑ (en) Baker T. A. , Bell S. P. , « Polymerases and the replisome: machines within machines. » , Cell, vol. 92, 1998, p. 295 -305 (PMID 9476890) ↑ http: //www. snv. jussieu. fr/vie/dossiers/m&s. html [archive] ↑ Alberts 1987 dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 33

Pour Info. Albert Einstein, Marie Curie, Max Planck, Niels Bohr, … Tous figurent sur la "photo de classe" des forts en physique réunis pour la première fois, en 1911, grâce à l’initiative d’un industriel belge à la carrure et à l’esprit peu communs, Ernest Solvay. Ils fréquenteront régulièrement ces rencontres. Ci-dessus, le Conseil de Solvay de 1927. dimanche 29 novembre 2020 NGYX IC Pierre LECOCQ Confidential 34