chapitre 16 Les bases moléculaires de l’hérédité 373
Révision du chapitRe 16
réSUMé DeS cONceptS cLéS
ConCept
16.1
l’Adn constitue le matériel génétique (p. 353 à 359)
• Des expériences menées sur des bactéries et sur des phages ont fourni
les premières preuves convaincantes que l’ADN consitue bel et bien
le matériel génétique.
• Watson et Crick ont démontré que l’ADN a la forme d’une double
hélice et ont construit un modèle structural. Deux chaînes antiparallèles de désoxyribosephosphate s’enroulent et délimitent l’extérieur
de la molécule. Les bases azotées pointent vers l’intérieur, où elles
forment des liaisons hydrogène en s’appariant de façon précise :
A va avec T, et G avec C.
A
T
C
G
C
T
A
G
C
G
T
A
A
G
C
T
Squelette
désoxyribose-phosphate
Bases azotées
Liaison hydrogène
Que veut dire l’affirmation selon laquelle les deux brins de l’ADN
dans la double hélice sont antiparallèles ? À quoi ressemblerait
l’extrémité de la double hélice si les brins étaient parallèles ?
ConCept
16.2
de nombreuses protéines travaillent de concert pour
la réplication et la réparation de l’Adn (p. 359 à 369)
• L’expérience de MeselsonStahl a démontré que la réplication
de l’ADN est semi-conservative : la molécule mère se déroule,
et chaque brin sert de matrice pour la synthèse d’un nouveau brin,
conformément aux règles d’appariement des bases azotées.
• La réplication de l’ADN à une fourche de réplication est résumée
cidessous :
L’ADN pol III synthétise un brin
directeur de façon continue
L’ADN pol III commence la synthèse
à l’extrémité 3’ de l’amorce et continue
en allant dans le sens 5’ ¤ 3’
ADN
parental
Un brin discontinu
est synthétisé à partir
de courts fragments d’Okazaki
qui sont ensuite assemblés
par l’ADN ligase.
L’ADN pol I remplace l’amorce
d’ARN par des nucléotides d’ADN
Origine de
réplication
La primase synthétise
une courte amorce d’ARN
Hélicase
3’
5’
3’
5’
5’
3’
5’
• Des ADN polymérases vérifient que l’ADN nouvellement synthétisé
est conforme à ce qu’il devrait être et remplacent les nucléotides erronés.
Dans le cas de la réparation des mésappariements, d’autres enzymes
corrigent les erreurs qui restent. La réparation par excision de
nucléotides est un processus général par lequel des nucléases
découpent et remplacent les segments d’ADN qui sont endommagés.
• Chez les Eucaryotes, les extrémités (télomères) des molécules d’ADN
linéaires (chromosomes) deviennent de plus en plus courtes à chaque
réplication. La présence des télomères, des séquences répétitives aux
extrémités des molécules d’ADN linéaires, retarde l’érosion des gènes.
?
La télomérase, une enzyme présente dans les cellules reproductrices,
catalyse leur allongement.
Comparez la réplication de l’ADN sur les brins directeur et
discontinu, en distinguant les ressemblances et les différences.
ConCept
16.3
un chromosome est constitué d’Adn et de protéines
regroupés en un complexe nucléoprotéique
(p. 369 à 372)
• Le chromosome bactérien forme habituellement une molécule de forme
circulaire associée avec des protéines, qui constituent le nucléoïde de
la cellule. Chez les Eucaryotes, la chromatine qui constitue un chromosome se compose d’ADN, d’histones et d’autres protéines. Les histones
se lient les unes aux autres et à l’ADN pour former les nucléosomes,
la plus petite unité fondamentale du compactage de l’ADN. Les queues
des histones font saillie vers l’extérieur de chaque particule cœur des
nucléosomes en forme de perles. D’autres formes d’enroulement et
de repliement aboutissent à la formation d’une chromatine hautement
condensée d’un chromosome métaphasique. Dans les cellules en interphase, la plus grande partie de la chromatine se trouve sous une forme
moins compacte (euchromatine), mais une partie reste hautement
condensée (hétérochromatine). L’euchromatine est généralement
accessible pour la transcription des gènes, mais pas l’hétérochromatine.
Décrivez les niveaux de condensation de la chromatine qu’on
s’attendrait à voir dans un noyau à l’interphase.
évaLUatiON
NiveaU 1 : cONNaiSSaNceS et cOMpréheNSiON
1. En étudiant des bactéries causant une pneumonie chez des souris,
Griffith a découvert que :
a) la capsule de protéines provenant de cellules lisses pathogènes
peut transformer des cellules rugueuses inoffensives.
b) les cellules lisses pathogènes tuées par la chaleur peuvent causer
une pneumonie seulement lorsqu’elles sont transformées par
l’ADN des cellules rugueuses.
c) une certaine substance chimique provenant des cellules lisses
pathogènes est transmise aux cellules rugueuses inoffensives
et les rend pathogènes.
d) la capsule de polysaccharides des cellules rugueuses cause la
pneumonie.
e) les bactériophages injectent l’ADN des cellules lisses pathogènes
dans les cellules rugueuses inoffensives.
2. Parmi les affirmations suivantes, laquelle explique la différence
entre la synthèse d’un brin directeur et celle d’un brin discontinu
dans les molécules d’ADN ?
a) Les origines de réplication ne se trouvent qu’à l’extrémité 59
de la molécule.
b) Les hélicases et les protéines fixatrices d’ADN monocaténaire
agissent à l’extrémité 59.
c) Les ADN polymérases ne peuvent ajouter de nouveaux
nucléotides qu’à l’extrémité 39 d’un brin en cours de synthèse.
d) L’ADN ligase ne fonctionne que dans le sens 39 → 59.
e) Les ADN polymérases ne peuvent fonctionner que sur un brin
à la fois.
3. Si l’on comptait le nombre de bases de chaque type contenues dans
un échantillon d’ADN, quel résultat serait en accord avec les règles
d’appariement des bases ?
a) A 5 G.
b) A 1 G 5 C 1 T.
?
?
Révision du chapitRe 16
réSUMé DeS cONceptS cLéS
ConCept
16.1
l’Adn constitue le matériel génétique (p. 353 à 359)
• Des expériences menées sur des bactéries et sur des phages ont fourni
les premières preuves convaincantes que l’ADN consitue bel et bien
le matériel génétique.
• Watson et Crick ont démontré que l’ADN a la forme d’une double
hélice et ont construit un modèle structural. Deux chaînes antiparallèles de désoxyribosephosphate s’enroulent et délimitent l’extérieur
de la molécule. Les bases azotées pointent vers l’intérieur, où elles
forment des liaisons hydrogène en s’appariant de façon précise :
A va avec T, et G avec C.
A
T
C
G
C
T
A
G
C
G
T
A
A
G
C
T
Squelette
désoxyribose-phosphate
Bases azotées
Liaison hydrogène
Que veut dire l’affirmation selon laquelle les deux brins de l’ADN
dans la double hélice sont antiparallèles ? À quoi ressemblerait
l’extrémité de la double hélice si les brins étaient parallèles ?
ConCept
16.2
de nombreuses protéines travaillent de concert pour
la réplication et la réparation de l’Adn (p. 359 à 369)
• L’expérience de MeselsonStahl a démontré que la réplication
de l’ADN est semi-conservative : la molécule mère se déroule,
et chaque brin sert de matrice pour la synthèse d’un nouveau brin,
conformément aux règles d’appariement des bases azotées.
• La réplication de l’ADN à une fourche de réplication est résumée
cidessous :
L’ADN pol III synthétise un brin
directeur de façon continue
L’ADN pol III commence la synthèse
à l’extrémité 3’ de l’amorce et continue
en allant dans le sens 5’ ¤ 3’
ADN
parental
Un brin discontinu
est synthétisé à partir
de courts fragments d’Okazaki
qui sont ensuite assemblés
par l’ADN ligase.
L’ADN pol I remplace l’amorce
d’ARN par des nucléotides d’ADN
Origine de
réplication
La primase synthétise
une courte amorce d’ARN
Hélicase
3’
5’
3’
5’
5’
3’
5’
• Des ADN polymérases vérifient que l’ADN nouvellement synthétisé
est conforme à ce qu’il devrait être et remplacent les nucléotides erronés.
Dans le cas de la réparation des mésappariements, d’autres enzymes
corrigent les erreurs qui restent. La réparation par excision de
nucléotides est un processus général par lequel des nucléases
découpent et remplacent les segments d’ADN qui sont endommagés.
• Chez les Eucaryotes, les extrémités (télomères) des molécules d’ADN
linéaires (chromosomes) deviennent de plus en plus courtes à chaque
réplication. La présence des télomères, des séquences répétitives aux
extrémités des molécules d’ADN linéaires, retarde l’érosion des gènes.
?
La télomérase, une enzyme présente dans les cellules reproductrices,
catalyse leur allongement.
Comparez la réplication de l’ADN sur les brins directeur et
discontinu, en distinguant les ressemblances et les différences.
ConCept
16.3
un chromosome est constitué d’Adn et de protéines
regroupés en un complexe nucléoprotéique
(p. 369 à 372)
• Le chromosome bactérien forme habituellement une molécule de forme
circulaire associée avec des protéines, qui constituent le nucléoïde de
la cellule. Chez les Eucaryotes, la chromatine qui constitue un chromosome se compose d’ADN, d’histones et d’autres protéines. Les histones
se lient les unes aux autres et à l’ADN pour former les nucléosomes,
la plus petite unité fondamentale du compactage de l’ADN. Les queues
des histones font saillie vers l’extérieur de chaque particule cœur des
nucléosomes en forme de perles. D’autres formes d’enroulement et
de repliement aboutissent à la formation d’une chromatine hautement
condensée d’un chromosome métaphasique. Dans les cellules en interphase, la plus grande partie de la chromatine se trouve sous une forme
moins compacte (euchromatine), mais une partie reste hautement
condensée (hétérochromatine). L’euchromatine est généralement
accessible pour la transcription des gènes, mais pas l’hétérochromatine.
Décrivez les niveaux de condensation de la chromatine qu’on
s’attendrait à voir dans un noyau à l’interphase.
évaLUatiON
NiveaU 1 : cONNaiSSaNceS et cOMpréheNSiON
1. En étudiant des bactéries causant une pneumonie chez des souris,
Griffith a découvert que :
a) la capsule de protéines provenant de cellules lisses pathogènes
peut transformer des cellules rugueuses inoffensives.
b) les cellules lisses pathogènes tuées par la chaleur peuvent causer
une pneumonie seulement lorsqu’elles sont transformées par
l’ADN des cellules rugueuses.
c) une certaine substance chimique provenant des cellules lisses
pathogènes est transmise aux cellules rugueuses inoffensives
et les rend pathogènes.
d) la capsule de polysaccharides des cellules rugueuses cause la
pneumonie.
e) les bactériophages injectent l’ADN des cellules lisses pathogènes
dans les cellules rugueuses inoffensives.
2. Parmi les affirmations suivantes, laquelle explique la différence
entre la synthèse d’un brin directeur et celle d’un brin discontinu
dans les molécules d’ADN ?
a) Les origines de réplication ne se trouvent qu’à l’extrémité 59
de la molécule.
b) Les hélicases et les protéines fixatrices d’ADN monocaténaire
agissent à l’extrémité 59.
c) Les ADN polymérases ne peuvent ajouter de nouveaux
nucléotides qu’à l’extrémité 39 d’un brin en cours de synthèse.
d) L’ADN ligase ne fonctionne que dans le sens 39 → 59.
e) Les ADN polymérases ne peuvent fonctionner que sur un brin
à la fois.
3. Si l’on comptait le nombre de bases de chaque type contenues dans
un échantillon d’ADN, quel résultat serait en accord avec les règles
d’appariement des bases ?
a) A 5 G.
b) A 1 G 5 C 1 T.
?
?