12. P ROLIFÉRATION DES CELLULES.A SPECTS MOLÉCULAIRES ET CELLULAIRES DE LA DIVISION 371
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Le processus de réplication semi-conservative
explique le fait que, lorsque l’ADN est extrait de
cellules ayant fait plus d’un cycle de division dans
le traceur, on observe un cercle complet légèrement marqué, tandis qu’une des branches de l’œil
(qui s’est mis en route dans le milieu radioactif) est
quant à elle plus fortement marquée. À cet endroit
précis, l’ADN est en effet marqué sur ses deux
brins : un qui l’avait été au cours du cycle de réplication précédent, et l’autre qui était en train de se
marquer pendant sa synthèse au moment où il a
été extrait. L’autre branche de l’œil présente un
marquage semblable à celui du reste de la molécule car, à son niveau, un seul des deux brins est
radioactif. Ce résultat spectaculaire ne démontre
pas que le fonctionnement de l’œil de réplication
est bidirectionnel, et d’ailleurs l’auteur de ces
expériences avait conclu à un fonctionnement unidirectionnel : un point de démarrage fixe et une
seule fourche. Des expériences ultérieures ont permis de corriger cette erreur et de confirmer des
données génétiques qui suggéraient alors un phénomène de bidirectionnalité de la réplication.
2.4.2. M ÉCANISMES DE LA RÉPLICATION
DU CHROMOSOME BACTÉRIEN
Des expériences plus récentes (1973) démontrent que les points de démarrage et de terminaison sont en fait situés de façon diamétralement
opposée dans le chromosome, ce qui est attendu si
les deux fourches progressent en direction opposée et à la même vitesse. La figure 12.6 présente un
Figure 12.5
Résultats et interprétation de l’expérience de Cairns
5 min.
28 min.
12 min.
48 min.
Première
réplication
en thymidine
3
H
Début de
deuxième
réplication
en thymidine
3
H
100 µ
de visualiser uniquement (sous la forme d’une
succession de grains d’argent) les molécules
d’ADN radioactives collées sur la lame, ou leurs
seuls segments radioactifs, si elles ne sont pas
marquées sur toute leur longueur.
Les résultats sont les suivants : lorsque le temps
de marquage est court par rapport au temps de
génération (30 min), les figures autoradiographiques observées au microscope photonique
ont soit la forme de V majuscules, soit la forme
d’yeux semblables à ceux décrits de façon théorique plus haut (voir figure 12.5). Pour des incubations dans le traceur de 5m in, la longueur
d’ADN marqué est de 100 µ m environ pour
chaque branche du V. À mesure que le temps
d’incubation s’allonge, on constate que les
branches des V ou la taille des yeux augmentent
de longueur. Dans tous les cas, l’épaisseur des
traits pointillés visibles au microscope reste
constante, ce qui témoigne d’une radioactivité
égale tout le long de l’ADN. Lorsque l’incubation dépasse la durée d’un cycle de division,
des cercles complets de 1,2 mm de circonférence
sont observés, présentant un seul œil dans
lequel une des deux branches est nettement
plus épaisse que l’autre ; cette différence
d’épaisseur traduit l’existence d’une radioactivité plus intense au niveau de l’ADN. Ce type
d’image démontre qu’il existe une seule origine
de réplication par chromosome bactérien, à partir de laquelle se met en place un œil unique
qui, en s’agrandissant progressivement, fait le
tour complet de la molécule.
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
Le processus de réplication semi-conservative
explique le fait que, lorsque l’ADN est extrait de
cellules ayant fait plus d’un cycle de division dans
le traceur, on observe un cercle complet légèrement marqué, tandis qu’une des branches de l’œil
(qui s’est mis en route dans le milieu radioactif) est
quant à elle plus fortement marquée. À cet endroit
précis, l’ADN est en effet marqué sur ses deux
brins : un qui l’avait été au cours du cycle de réplication précédent, et l’autre qui était en train de se
marquer pendant sa synthèse au moment où il a
été extrait. L’autre branche de l’œil présente un
marquage semblable à celui du reste de la molécule car, à son niveau, un seul des deux brins est
radioactif. Ce résultat spectaculaire ne démontre
pas que le fonctionnement de l’œil de réplication
est bidirectionnel, et d’ailleurs l’auteur de ces
expériences avait conclu à un fonctionnement unidirectionnel : un point de démarrage fixe et une
seule fourche. Des expériences ultérieures ont permis de corriger cette erreur et de confirmer des
données génétiques qui suggéraient alors un phénomène de bidirectionnalité de la réplication.
2.4.2. M ÉCANISMES DE LA RÉPLICATION
DU CHROMOSOME BACTÉRIEN
Des expériences plus récentes (1973) démontrent que les points de démarrage et de terminaison sont en fait situés de façon diamétralement
opposée dans le chromosome, ce qui est attendu si
les deux fourches progressent en direction opposée et à la même vitesse. La figure 12.6 présente un
Figure 12.5
Résultats et interprétation de l’expérience de Cairns
5 min.
28 min.
12 min.
48 min.
Première
réplication
en thymidine
3
H
Début de
deuxième
réplication
en thymidine
3
H
100 µ
de visualiser uniquement (sous la forme d’une
succession de grains d’argent) les molécules
d’ADN radioactives collées sur la lame, ou leurs
seuls segments radioactifs, si elles ne sont pas
marquées sur toute leur longueur.
Les résultats sont les suivants : lorsque le temps
de marquage est court par rapport au temps de
génération (30 min), les figures autoradiographiques observées au microscope photonique
ont soit la forme de V majuscules, soit la forme
d’yeux semblables à ceux décrits de façon théorique plus haut (voir figure 12.5). Pour des incubations dans le traceur de 5m in, la longueur
d’ADN marqué est de 100 µ m environ pour
chaque branche du V. À mesure que le temps
d’incubation s’allonge, on constate que les
branches des V ou la taille des yeux augmentent
de longueur. Dans tous les cas, l’épaisseur des
traits pointillés visibles au microscope reste
constante, ce qui témoigne d’une radioactivité
égale tout le long de l’ADN. Lorsque l’incubation dépasse la durée d’un cycle de division,
des cercles complets de 1,2 mm de circonférence
sont observés, présentant un seul œil dans
lequel une des deux branches est nettement
plus épaisse que l’autre ; cette différence
d’épaisseur traduit l’existence d’une radioactivité plus intense au niveau de l’ADN. Ce type
d’image démontre qu’il existe une seule origine
de réplication par chromosome bactérien, à partir de laquelle se met en place un œil unique
qui, en s’agrandissant progressivement, fait le
tour complet de la molécule.