374 B IOLOGIE CELLULAIRE
premier traceur, les deux branches à proximité
immédiate des fourches sont beaucoup plus marquées que les parties centrales (celles qui encadrent
l’origine de réplication) ; les traits fins et épais
d’un demi-œil ont la même longueur. Ceci est
cohérent avec le fait que les deux fourches ont progressé de façon bidirectionnelle au cours des deux
périodes d’incubation, la dernière d’entre elles
étant responsable du marquage le plus intense.
D’autres figures sont en outre observées, en fonction du moment où les yeux ont démarré par rapport à la double période de marquage in vivo :
1) des yeux complets, plus courts que les précédents, différents les uns des autres par la longueur des traits fins ou épais, témoignant ainsi
des différences de durée de fonctionnement
dans les deux bains successifs ;
2) des yeux incomplets avec une zone centrale non
vue (non marquée), de longueur variable ; la
longueur des traits fins et des traits épais est la
même au niveau des branches des fourches. Ces
images correspondent à des yeux qui se sont mis
en route avant le début de l’expérience, à des
moments divers, et qui ont fonctionné pendant
toute la durée de l’incubation.
Chez les Eucaryotes, la vitesse de progression
des fourches est d’environ 1 µ m par minute, ce qui
représente une vitesse de polymérisation de
l’ordre de 50 nucléotides par seconde. Le phénomène est donc 10 fois plus lent que chez les Procaryotes, ceci tenant au fait que l’ADN bactérien
n’est pas empaqueté dans des nucléosomes (bien
qu’il ne soit pas complètement nu) et qu’il est ainsi
plus facile à répliquer.
2.5.2. M ISE EN ÉVIDENCE D ’ ORIGINES
DE RÉPLICATION MULTIPLES
L’étalement et l’observation directe en microscopie électronique de chromatine ou de molécules
d’ADN purifié à partir de cellules en division
rapide montrent que les chromosomes eucaryotiques sont formés d’un grand nombre d’unités de
réplication, ayant chacune une origine de réplication propre ( réplicons), et se présentant sous la
forme de nombreux yeux contigus. Comme la taille
des yeux voisins est très variable (et on peut difficilement imaginer des vitesses de progression des
fourches très différentes), on doit conclure que
chaque origine se met en route à un moment différent de celui des origines voisines (voir figure 12.8).
Le simple calcul suivant prouve la nécessité
d’un nombre élevé d’origines de réplication par
chromosome. La phase de synthèse de l’ADN au
cours du cycle cellulaire des cellules humaines en
culture dure environ 8h eures ; on admet qu’un
chromosome moyen est constitué d’une molécule
d’ADN de 4c m de long (voir plus loin). À raison
de 2 µ m d’ADN synthétisés par œil et par minute,
Figure 12.8
Yeux de réplication multiples des chromosomes eucaryotiques
(a) Photographie, en microscopie électronique, d’ADN d’embryon d’Amphibien après étalement et ombrage métallique. (b) Schémas montrant l’ouverture successive de plusieurs réplicons le long d’un chromosome (O : origine de
réplication ; T : point de terminaison). Cliché Labo. BG., Orsay.
a
b
premier traceur, les deux branches à proximité
immédiate des fourches sont beaucoup plus marquées que les parties centrales (celles qui encadrent
l’origine de réplication) ; les traits fins et épais
d’un demi-œil ont la même longueur. Ceci est
cohérent avec le fait que les deux fourches ont progressé de façon bidirectionnelle au cours des deux
périodes d’incubation, la dernière d’entre elles
étant responsable du marquage le plus intense.
D’autres figures sont en outre observées, en fonction du moment où les yeux ont démarré par rapport à la double période de marquage in vivo :
1) des yeux complets, plus courts que les précédents, différents les uns des autres par la longueur des traits fins ou épais, témoignant ainsi
des différences de durée de fonctionnement
dans les deux bains successifs ;
2) des yeux incomplets avec une zone centrale non
vue (non marquée), de longueur variable ; la
longueur des traits fins et des traits épais est la
même au niveau des branches des fourches. Ces
images correspondent à des yeux qui se sont mis
en route avant le début de l’expérience, à des
moments divers, et qui ont fonctionné pendant
toute la durée de l’incubation.
Chez les Eucaryotes, la vitesse de progression
des fourches est d’environ 1 µ m par minute, ce qui
représente une vitesse de polymérisation de
l’ordre de 50 nucléotides par seconde. Le phénomène est donc 10 fois plus lent que chez les Procaryotes, ceci tenant au fait que l’ADN bactérien
n’est pas empaqueté dans des nucléosomes (bien
qu’il ne soit pas complètement nu) et qu’il est ainsi
plus facile à répliquer.
2.5.2. M ISE EN ÉVIDENCE D ’ ORIGINES
DE RÉPLICATION MULTIPLES
L’étalement et l’observation directe en microscopie électronique de chromatine ou de molécules
d’ADN purifié à partir de cellules en division
rapide montrent que les chromosomes eucaryotiques sont formés d’un grand nombre d’unités de
réplication, ayant chacune une origine de réplication propre ( réplicons), et se présentant sous la
forme de nombreux yeux contigus. Comme la taille
des yeux voisins est très variable (et on peut difficilement imaginer des vitesses de progression des
fourches très différentes), on doit conclure que
chaque origine se met en route à un moment différent de celui des origines voisines (voir figure 12.8).
Le simple calcul suivant prouve la nécessité
d’un nombre élevé d’origines de réplication par
chromosome. La phase de synthèse de l’ADN au
cours du cycle cellulaire des cellules humaines en
culture dure environ 8h eures ; on admet qu’un
chromosome moyen est constitué d’une molécule
d’ADN de 4c m de long (voir plus loin). À raison
de 2 µ m d’ADN synthétisés par œil et par minute,
Figure 12.8
Yeux de réplication multiples des chromosomes eucaryotiques
(a) Photographie, en microscopie électronique, d’ADN d’embryon d’Amphibien après étalement et ombrage métallique. (b) Schémas montrant l’ouverture successive de plusieurs réplicons le long d’un chromosome (O : origine de
réplication ; T : point de terminaison). Cliché Labo. BG., Orsay.
a
b