La réplication est le processus par lequel une molécule d’ADN double brin est copiée pour produire deux molécules d’ADN identiques. La réplication de l’ADN est l’un des processus les plus fondamentaux qui se produisent au sein d’une cellule. Chaque fois qu’une cellule se divise, les deux cellules filles qui en résultent doivent contenir exactement la même information génétique ou ADN, que la cellule mère. Pour y parvenir, chaque brin d’ADN existant sert de matrice pour la réplication. Vous voulez savoir exactement l’adn définition ? Cliquez sur le lien voir la définition
Comment l’ADN se réplique-t-il ?
La réplication se déroule en trois grandes étapes :
- l’ouverture de la double hélice et la séparation des brins d’ADN ;
- l’amorçage du brin matrice ;
- l’assemblage du nouveau segment d’ADN.
Lors de la séparation, les deux brins de la double hélice d’ADN se déroulent à un endroit spécifique appelé origine. Plusieurs enzymes et protéines travaillent alors ensemble pour préparer ou amorcer, les brins pour la duplication. Enfin, une enzyme spéciale appelée ADN polymérase organise l’assemblage des nouveaux brins d’ADN. La description suivante de ce processus en trois étapes s’applique généralement à toutes les cellules, mais des variations spécifiques au sein du processus peuvent se produire selon l’organisme et le type de cellule.
Qu’est-ce qui déclenche la réplication
L’initiation de la réplication de l’ADN se fait en deux étapes. Tout d’abord, une protéine dite initiatrice déroule un court tronçon de la double hélice d’ADN. Ensuite, une protéine appelée hélicase se fixe et rompt les liaisons hydrogène entre les bases des brins d’ADN, séparant ainsi les deux brins. Au fur et à mesure que l’hélicase se déplace le long de la molécule d’ADN, elle continue à rompre ces liaisons hydrogène et à séparer les deux chaînes polynucléotidiques. Pendant ce temps, alors que l’hélicase sépare les brins, une autre enzyme appelée primase se fixe brièvement à chaque brin et assemble une fondation sur laquelle la réplication peut commencer. Cette fondation est un court tronçon de nucléotides appelé amorce.
Comment les brins d’ADN se répliquent-ils ?
Une fois que l’amorce est en place sur un seul brin de polynucléotide déroulé, l’ADN polymérase s’enroule autour de ce brin et elle fixe de nouveaux nucléotides aux bases azotées exposées. De cette façon, la polymérase assemble un nouveau brin d’ADN par-dessus le brin existant. Alors que l’ADN polymérase fait son chemin le long du brin d’ADN déroulé, elle s’appuie sur le pool de nucléotides flottant librement autour du brin existant pour construire le nouveau brin. Les nucléotides qui composent le nouveau brin sont appariés avec les nucléotides partenaires du brin matrice ; en raison de leurs structures moléculaires, les nucléotides A et T sont toujours appariés l’un avec l’autre et les nucléotides C et G sont toujours appariés l’un avec l’autre. Ce phénomène est connu sous le nom d’appariement complémentaire des bases , et il aboutit à la production de deux brins complémentaires d’ADN. L’appariement des bases garantit que la séquence de nucléotides du brin matrice existant correspond exactement à une séquence complémentaire dans le nouveau brin, également appelée anti-séquence du brin matrice. Plus tard, lorsque le nouveau brin est lui-même copié, son brin complémentaire contiendra la même séquence que le brin matrice d’origine. Ainsi, grâce à l’appariement complémentaire des bases, le processus de réplication se déroule comme une série de copies de séquence et d’antiséquence qui préserve le codage de l’ADN d’origine.
Combien de temps dure la réplication ?
Dans la bactérie procaryote E. coli, la réplication peut se produire à un rythme de 1 000 nucléotides par seconde. En comparaison, l’ADN humain eucaryote se réplique à un rythme de 50 nucléotides par seconde. Dans les deux cas, la réplication se produit si rapidement parce que plusieurs polymérases peuvent synthétiser deux nouveaux brins en même temps en utilisant chaque brin déroulé de la double hélice d’ADN originale comme modèle. L’un de ces brins originaux est appelé brin principal, tandis que l’autre est appelé brin secondaire. Le brin principal est synthétisé en continu. En revanche, le brin retardé est synthétisé en petits fragments séparés qui sont finalement réunis pour former un brin complet nouvellement copié.
