La matière évolue au cours de l’histoire de l’univers pour se structurer. L’évolution continue même dans les gaz interstellaires (pas unique sur la Terre)

Toutes nos sciences ont pour but l’observation de la matière à des échelles différentes.

La biochimie étudie les interactions moléculaires dans les molécules du vivant et les relations intermoléculaires dans le monde du vivant (= réactions énergétiques qui permettent le vivant)

 

v Formation des atomes dans l’univers :

 

La naissance de l’univers a eu lieu, il y a » 15.10⁹ années. L’énergie est constituée d’électrons et de quarks (= particules les plus fondamentales de la matière structurée)

 

Dans le 1^er quart d’heure (même s’il est un peu difficile de parler de temps) la température a chuté brutalement, permettant la formation de protons et de neutrons par l’assemblage de 3 quarks (interactions nucléaires fortes)

 

Il existe 4 types d’interactions, les lois fondamentales de l’univers, que l’on cherche à unifier dans une seule loi.

 

Ø  Les interactions nucléaires fortes :

Rayon d’action : 10^–12 mm

 

Elle se situe au cœur des atomes et constitue l’énergie cohésive des atomes, utilisée dans le nucléaire.

 

Il existe 2 types de quarks (qui n’existent pas à l’état libre) :

-          2U  +  1D  =  1 proton                 Q_P  =  + 1

-          1U  +  2D  =  1 neutron               Q_N  =   0

 

Q_U  =  – ⅓                 Q_D  =  ⅔

 

La température continue à baisser jusqu’à la structuration des atomes :

L’Hydrogène est le 1^er atome formé (le plus simple : 1 proton + 1 électron)

Puis vient l’Hélium He.

 

Elle est assez basse pour permettre le 2^ème type d’interaction :

 

Ø  Les interactions électromagnétiques :

Il s’agit du champ d’étude de la biochimie.

 

Elles ne sont possibles qu’en dessous de quelques milliers de degrés.

Elles permettent aux électrons de tourner autour de l’atome et les échanges électroniques entre 2 atomes. Elles constituent donc toutes les liaisons atomiques et intermoléculaires : covalente, ionique, hydrogène, de Van der Waals.

Elles permettent aussi la propagation des ondes.

Les 2 théories, électricité et magnétisme, sont unifiées en 1873 par Jack Claims Maxwell.

 

Ø  Les interactions nucléaires faibles :

Ou forces de Fermi.

 

À nos connaissances, elle n’est pas structurante de la matière. Elle permet la radioactivité (= déplacement de particules en dehors de l’atome) et est responsable de la chiralité (= orientation dans l’espace) des molécules.

 

Ø  Les interactions de gravité :

 

Ce sont des interactions lointaines qui, contrairement aux autres, s’exercent à une distance infinie. Elles régissent le mouvement des planètes (= gravitation), des galaxies, etc.

__________________________________________

 

L’idée de la rareté de la vie a changé, il y a une dizaine d’années, avec la découverte des systèmes extraterrestres et de la matière dans l’univers.   (Albert Jacquard, le livre de la Vie)

 

Une étude plus fine des interactions de gravité a permis de s’apercevoir que le mouvement d’une planète autour d’une étoile est chaotique et n’est pas durable pendant des milliards d’années. La Terre, quant à elle, est stabilisée par la Lune. Si on retire une planète du système solaire, il y aura une déstabilisation entraînant un chao.

 

La stabilisation des orbites est nécessaire pour la biochimie et donc pour la début de la vie. Il est plus difficile d’avoir une vie qui se développe et qui de complexifie.

 

La fusion de la théorie des interactions électromagnétiques et des interactions nucléaires faible donne la loi des interactions électrofaibles. L’unification avec la théorie des interactions nucléaires fortes est possible grâce à l’aspect quantique de celles–ci. Les interactions de gravité posent problème car elles ne présentent aucune théorie quantique.

 

Ø  Les différentes liaisons électromagnétiques :

 

§  La liaison covalente :

 

Il s’agit d’un inter échange d’électrons situés sur les couches électroniques les plus externes.

 

§  La liaison ionique :

 

Il s’agit aussi d’un inter échange mais avec un atome qui a un vide électronique et un autre qui a un trop plein électronique. C’est une liaison plus forte mais aussi plus instable.

 

Exemple :

NaCl   en milieu aqueux : liaison plus faible qu’une liaison covalente,

            en milieu anhydrique : liaison plus forte qu’une liaison covalente.

 

Or, en biochimie, on étudie les atomes Hydrogène et Carbone dans l’eau.

 

§  La liaison hydrogène :

= liaison disproportionnée.

 

Elle consiste en le fait qu’un proton, qui a dédié son électron périphérique à un atome voisin, va attirer un autre atome.

 

Exemple : H₂O                                                     2 H₂O  Þ  H₃O⁺  +  HOˉ

 

                                 H                H                        O

                                          O                       H                 H

Dû au petit nuage

électronique du H.

 

La liaison Hydrogène permet la vie en permettant la liquidité et la fluidité de l’eau.

Sans liaison Hydrogène :

-          La température d’ébullition de l’eau serait 65°C, or l’eau est le substrat de la vie.

-          Pas de liaison enzyme – substrat,

-          Pas de liaison ligand – récepteur,

-          Pas de structure ADN : A – T et C – G.

 

§  La liaison de Van der Waals :

Aussi appelée liaison hydrophobe.

 

Elle consiste en le fait qu’un nuage électronique est attiré par un atome voisin mais les atomes restent éloignés à cause de leurs couches électroniques saturées

(La liaison n’est ni covalente, ni ionique)

 

Les atomes se rapprochent jusqu’à ce que les couches saturées se repoussent ; il se forme alors un équilibre qui correspond à la distance de la liaison.

 

Keesom :    théorie des forces polaires,

London :    théorie des atomes non polaires,

Debye :       théorie des interactions polaires et non polaires.

 

Van der Waals réunit ces 3 théories en une seule globale.

 

v Origine des atomes dans l’univers :

 

Naissance de l’univers : BIG–BANG        La température présente est de l’ordre de 10³² °C

 

-          100 milliards °C :              Ère hadronique

« Hadron » = les particules constituantes des nucléons.

® Condensation en neutrons et protons (interactions nucléaires fortes)

 

-          1 million °C :                    Ère radioactive

 

® Matière constituée de ¾ de noyaux H et de ¼ de noyaux He mais surtout de photons. Présence d’une activité radioactive importante (interactions nucléaires faibles)

-          10 milliers °C :                  Ère gazeuse

Âge : » 100 000 ans

 

-          3 000 °C :              Ère stellaire

Âge : » 1 millions d’années

® Condensation d’étoile 

Þ Formation d’atomes neutres (les électrons tournent autour du noyau)

Elle n’est possible qu’en périphérie de l’étoile : le cœur est trop chaud (que de la radioactivité)

Exemple : la formation  de l’atome H neutre (le plus simple) se fait à des températures inférieures à 3270 °C.

 

On récapèpète depuis l’débule…

1)      Quarks, électron

2)      Noyaux simples

3)      Noyaux lourds

4)      Atomes simples

5)      Atomes lourds (désagrégation si la température augmente de trop)

 

Ø  Naissance des particules élémentaires :

 

  Électrons                        Protons

+                      Þ             +                 Þ        Atomes

Quarks U et D                   Neutrons

       &

Neutrinos

+                      Þ        Particules stables non atomiques

   Photons

 

Hubble : mesure du flux des particules = 100 particules / m / s.

 

Le fond de l’univers : actuellement » 0 °K           » –273,15 °C

       Le zéro absolu : –2,75  ± 0,27 mK     ® Les particules ne peuvent plus bouger.

 

Einstein : « si l’on arrivait à voir très loin dans le cosmos, on verrait son dos »

 

Ø  Les premiers atomes :

À environ 400 000 ans après le BIG–BANG.

_A                                 A         = nombre de masses = Z + N

  X                            N         = nombre de neutrons

^Z                                 Z          = nombre de charges = nombre de protons

 

Il existe » 10⁷⁰ atomes.

Les atomes lourds sont formés par fusion d’atomes plus simples.

3 He           ®        1 Carbone

4 He           ®        1 Oxygène

 

v Structure de la matière :

 

1 mole = 6,022 . 10²³ particules

 

L’étoile est une fabricante d’atomes, surtout du Carbone.

Si l’univers se refroidissait trop vite : tous les atomes seraient des atomes Fer. Mais comme (après une baisse brutale de la température sur un court moment) celle–ci est devenue plus lente, des agrégats ont été possibles avec des atomes très lourds.

 

La vie correspond à la chimie du Carbone et du Phosphore dans l’eau.

 

Il faut :       quelques 10^–3 eV pour scinder les molécules en atomes,

                   quelques 10⁵ eV pour séparer les atomes de leur cortège électronique.

® Interactions électromagnétiques.

 

                   Réactions nucléaires : 10⁶ eV,

                   Scission des nucléons en restes de quarks : 10⁹ eV,

 

Pour la chimie de la vie, on ne s’occupe que des scissions de molécules et donc on ne manipule que des petites énergies.

 

Ø  L’apparition des molécules :

 

« Atomos » = que l’on ne peut plus couper, indivisible.

® Notion philosophique avant d’être scientifique.

Ensuite, c’est devenu une notion scientifique « On ne peut pas découvrir que ce l’on a d’abord imaginé »             Maintenant, on sait diviser l’atome, mais il reste l’unité de la matière.

 

Les interactions moléculaires consistent en des interactions par les nuages électroniques.

On observe des liaisons :   Covalentes,

                                          Ionique,

                                          Hydrogènes,

                                          De Van der Waals.

 

Les liaisons atomiques sont régies par la règle de Lewis, règle de l’octet (1916)

Les molécules sont classées en :

-          Corps simples : aux atomes identiques,

-          Corps composés : aux atomes différents,

-          Et ils sont purs ou non.

Il existe des ions atomiques et des ions moléculaires.

 

Les liaisons les plus présentes sont les liaisons de Van der Waals :

-          Non polaires (London),

-          Polarisées (Keeson),

-          Polaire Û non polaire (Debye)

-          Hydrogènes : cas particulier des liaisons de Keeson :

-          Liaisons inter– et intra–moléculaires.

Exemple de liaison intramoléculaire : le recourbement de l’acide salicylique (= chélation)

 

Les méthodes d’observation des molécules :

-          Spectrométrie de masse,

-          Spectroscopie et spectrographie,

-          Diffraction (aux Rayons X),

-          Calorimétrie : énergie nécessaire à la fusion (en fonction des liaisons covalentes)

 

Ø  Structure de l’ADN :

= la molécule du vivant la plus longue (environ 2 mètres pour une cellule)

 

Chez nous, il y a que quelques pourcents qui sont structurés en gènes (environ 30 000 gènes) Ces séquences codantes peuvent être éloignées ou superposées : 1 séquence peut être un intron d’un gène et un exon d’un autre.

 

L’hélice b est la forme biologique fonctionnelle et caractérisée par :

-          De 10 nucléotides par tour,

-          D’un pas de 3,4 . 10^–6 mm,

-          D’un diamètre de 2,4 . 10^–6 mm.

 

 

v Introduction :

 

On retrouve les acides nucléiques dans l’ADN (principalement dans le noyau) et l’ARN (dans le cytoplasme)

Ils sont aussi présents dans le cytoplasme à l’état libre et entrant dans le métabolisme de la cellule (l’Adénosine y est beaucoup utilisé)

Exemples :

-          L’AMP (ou AMPc) qui est une hormone dont la structure présente de l’Adénosine (découverte par Scotherland en 1950),

-          Il en est de même pour l’ATP.

 

Les molécules sont regroupées en 4 grands types :

-          Les glucides,

-          Les lipides,

-          Les protides,

-          Et les acides nucléiques.

 

Caractères héréditaires

ß

Chromosomes

ß

ADN + ARN

ß

Gènes

L’acide nucléique est un enchaînement linéaire de nucléotides (= unités monomériques)

Le nucléotide :

Base  +  Glucide  +  Phosphate

Le nucléoside

 

 

Ø  Nomenclature :

 

 

ADN_GENOMIQUE, ADN_{MITOCHONDRIAL}, ARN_TRANSFERT, ARN_RIBOSOMIQUE, ADN_MESSAGER.

 

Ø  Les différents niveaux d’interaction :

 Gène    = super promoteur

Régulation par cofacteurs

 

     ADN                      1 séquence de gène

 

Transposons

                         Pseudogène

 

                                              Transcription

       Transcriptase

      Inverse                                        Épissage 

 ARN_M                              alternatif

 

                                                                              Autre ARN_M  

Ribonucléases

                                         

Nucléotides                                                                                   ARN_ANTISENS

 

 

                                                                  1 Protéine

                               ARN_GUIDE

Un gène peut présenter plusieurs promoteurs différents répondant à différents signaux. Ces signaux sont effectués par des cofacteurs qui peuvent être spécifiques aux tissus, au milieu ou aux organismes.

 

Une fois transcrits, les ARN sont vite utilisés et dégradés rapidement par les ribonucléases. Ce sont des molécules très stables grâce à de nombreux ponts di–sulfures.

 

Transcriptase inverse = Rétro–transcriptase = Transcriptase reverse (GB)

Elle ne redonne pas réellement la séquence d’ADN originelle : l’ARN, ayant subit l’épissage, a perdu ses introns. On obtient dons la séquence du gène dépourvu, lui aussi, de ses introns (pseudogène)

 

Les transposons dont des gènes « sauteurs » et ont cette capacité de s’inclure à l’intérieur d’autres séquences. Ils se multiplient en cas de stress en « sautant » partout ; ils sont considérés comme étant les ancêtres des virus. Ils permettent ainsi un réarrangement chromosomique et la naissance d’une nouvelle espèce.

Exemple : le transposon Alu est une séquence très présente chez l’Homme : 10 fois plus que chez les Primates ; ce qui constitue la plus grande différence que l’on a avec eux.

 

Un gène peut donner plusieurs protéines (avec un épissage alternatif) Une protéine peut être obtenue par plusieurs gènes.

La notion « un gène, un ARN_M, une protéine, une fonction » est dépassée.

 

Les protéines régulent les ARN_M.

 

Les ARN_GUIDE s’hybrident sur les ARN_M pour changer leur séquence.

 

Les ARN_M ont encore un autre mode de régulation en étant dégradés par des ARN_ANTISENS.

 

 

v Structures et fonctions :

Ø  Les bases :

§  Présentation :

 

-          La Thymine a été isolée pour la première fois dans le thymus par Kossel en 1893.

-          La Cytosine a aussi été isolée pour la première fois par Kossel en 1894.

-          L’Uracile a été isolée pour la première fois dans l’ARN de levure par Ascoll.

-          Il existe des dérivés rares, dits mineurs, qui peuvent constituer de 1 à 10 millièmes de la séquence :

-          5_méthyl_Cytosine que l’on retrouve surtout dans le germe de blé,

-          5_hydroxy_méthyl_Uracile (dans les bactériophages)

 

-          La base purique (Adénosine et Guanine)

= le noyau de la base pyrimidique + le noyau imidazole.

-          L’Adénine a été découverte par Kossel lors d’un hydrolysat de …  _?

C’est la base la plus rencontrée sur Terre : elle est présente dans beaucoup de coenzymes (NAD,NADP, ATP, ADP, etc.)

-          La Guanine a été découverte par Magnus en 1944 à partir du guano (excréments d’oiseaux)

Sous formes de cristaux, elle confère sa couleur aux écailles de poissons.

-          On trouve des dérivés minoritaires de la Guanine (en général dans les ARN_T) :

-          6_méthyl_Guanine,

-          2_méthyl_Guanine.

 

§  Propriétés physico–chimiques :

 

Les acides nucléiques et surtout les bases puriques sont dégradés en acide urique (composant de l’urine) Leur présence en trop grande quantité, due à une nourriture trop carnée, entraîne ce que l’on appelle populairement « la goutte ».

 

Les bases puriques et pyrimidiques, à l’état libre, sont des bases faibles et peu solubles.

 

Il existe différentes formes tautomériques des bases ; à ne pas confondre avec les formes minoritaires :

-          Les formes tautomériques d’une base présentent des liaisons hydrogènes différentes ; ce qui est très important pour les liaisons entre les bases entre elles (pour la formation de la double hélice)

-          Les formes minoritaires présentent un ou plusieurs groupements comme les groupements méthyles, hydroxyles, acétyles, isopentényles (les plus fréquents) Elles peuvent constituer jusqu’à 10% de certains ARN_T.

 

On observe une forte absorption, dans les rayons UV, entre 250 et 280 nm avec un pic variable selon les bases. On parle d’absorption spécifique qui permet un dosage en éprouvette.

Une densité optique, DO = 1 à 260 nm correspond :

-          Soit à 20 µg.mL d’oligonucléotides,

-          Soit à 40 µg.mL d’ARN,

-          Soit à 50 µg.mL d’ADN (absorption la moins importante)

 

ADN : les nucléotides sont engagés par des liaisons hydrogènes qui limitent la délocalisation des doubles liaisons (= phénomène qui permet l’absorption)

 

ARN : il s’agit d’un simple brin replié sur lui–même par des liaisons hydrogènes intra–caténaires. Il n’est pas aussi entortillé que l’ADN mais presque.

De plus, l’appariement est irrégulier et donc plus difficile à défaire : une température plus importante sera nécessaire (80 °C au lieu de 65 °C pour l’ADN)

 

§  Structure :

 

On commence la numérotation par un azote du cycle pyrimidique.

 

Thymine = méthyl_Uracile

Ø  Structure des nucléosides :

 

= une base fixée à un sucre par une liaison b_N_osidique           (NH_BASE – OH_SUCRE)  

 

Pour les bases puriques, on prend le NH du cycle Imidazole. Le OH du sucre utilisé pour cette liaison est situé sur le carbone 1’.

 

Tous les sucres des acides nucléiques sont dextrogyres.

Les nucléosides libres sont moins solubles que les nucléosides fixés. Les bases sont séparables de leur sucre par des nucléosidases.

 

D Il n’existe pas de désoxy_Uridine !

 

Ø  Les nucléotides :

§  Structure :

 

 

§  Propriétés physico–chimiques :

 

Leurs formes libres sont plus présentes que les formes libres des nucléosides ; c’est la forme la plus stable.

 

Le noyau est stable : il est suffisamment résistant pour supporter un voyage interstellaire (météorites) Il sert de régulateur hormonal et d’intermédiaire énergétique.

 

Exemple :

-          ATP,

-          AMP_C : Adénosine Mono–Phosphate cyclique,

-          GMP_C : Guanosine Mono–Phosphate cyclique,

-          Mais aussi AMP et GMP.

 

On observe une forte absorption, dans les rayons UV, entre 250 et 280 nm.

 

À pH 7 :                            O

                                          ||

                               ˉO   — P   —   Oˉ

                                           |

                                          Oˉ

Les nucléotides libres sont surtout des ribonucléotides (= ribofurannose)

 

Le cycle de la base et le cycle du sucre sont perpendiculaires.

 

L’ADN est constitué de désoxyribonucléotides.

Ceux–ci sont appelés indifféremment :

-          Soit par le nom du dérivé acide de la base :

-          Exemples :                        Acide 5’ désoxy_Adénilique,

                                               Acide 5’ désoxy_Guanénilique,

                                               Acide 5’ désoxy_Thymidilique.

 

-          Soit par le nom du nucléoside + Mono–, Di– ou Tri– Phosphate :

-          Exemples :                        Désoxy_Adénosine 5’ Mono–Phosphate.

¹ Désoxy_Adénine 5’ Mono–Phosphate       " NON !

 

Un nucléotide = un nucléoside phosphaté.

 

Pour un Mono–Phosphate : le phosphate est en 5’ mais il pourrait aussi être en 2’ ; mais l’estérification n’y est pas possible.

 

§  Autres fonctions des nucléotides :

 

L’ATP est un précurseur pour phosphoryler les autres nucléotides et est produit dans le cycle de Krebs.

 

L’AMP_C est phosphorylé en 5’ et 3’. Il s’agit d’une molécule universelle et sert dans beaucoup de métabolismes :

-          Transmission synaptique,

-          Régulation de la division cellulaire,

-          Réaction immunitaire,

-          Second messager de beaucoup d’enzymes

-          Et rentre dans beaucoup de coenzymes, comme la coenzyme A.

 

L’UDP glucose = donneur de glucose

Le CDP coline

 

" Pas qu’un rôle dans l’ADN et l’ARN.

 

§  Les poly–nucléotides irréguliers :

 

= Coenzymes fréquentes de vitamines (= élément que nous ne synthétisons pas mais dont on a besoin et que l’on « pique » ailleurs)

 

Exemple : Les nucléotides associés à la flavine :

                   = Riboflavine, synthétisées par les plantes et les micro–organiques.

                   = Vitamine B2 :             Tricycle ressemblant à une base,

                                                      + Rubitol (= ribose),

                                                      + AMP.

                   = FAD  / FADH₂  qui rentre dans le mécanisme de transporteurs d’électrons.

Formes :        oxydée    réduite

 

La forme oxydée est très colorée : elle confère la couleur jaune du lait. Elle peut avoir d’autres couleurs avec un ajout de métaux.

 

La Densité Optique est maximale à 260 nm à cause de la base et à 450 nm uniquement avec la forme oxydée.

 

Autre exemple :     Le NAD :

                               =   Acide nicotinique (ou niacine),

                                 + AMP.

                   = NAD  / NADH₂ 

Formes :          oxydée    réduite

 

Le noyau ressemble au noyau pyrimidique = « coenzyme à pyrimidique » qui rentre dans le métabolisme de transport des électrons.

 

La Densité Optique est maximale à 260 nm à cause de la base et à 340 nm par le cycle de la nicotinamide sous la forme oxydée)

 

§  Les dérivés de bases :

 

"    Ressemblances avec la base d’AMP_C      Þ    Rôle dans les neurotransmetteurs.

La Densité Optique est maximale à 260 nm.

 

Ø  La densité optique :

§  Les nucléotides puriques :

 

§  Les nucléotides pyrimidiques :

 

La Densité Optique maximale varie légèrement selon la base ; la moyenne est à 260 nm.

 

Présence d’un double pic pour la Guanine.

 

L’acide nucléotide : DO₂₆₀/DO₂₈₀ entre 1,6 et 2 : cela dépend de la proportion en bases dans l’ADN.

 

La loi de Beer – Lambert va permettre de définir la densité optique lue sur le spectrophotomètre. La densité optique dépend :

-          De la longueur l de la cuve (standardisée à 1cm) :          DO & quand l &

-          De la concentration c de la solution :                              DO & quand c &

-          Du coefficient d’absorption molaire e caractéristique de chaque solution en L.cm^–1.mol^–1 :                                                        DO & quand e &

 

§  Exercices corrigés :

 

Le pH a un effet sur la tautomérie : quand il baisse, il y a une augmentation de la concentration en protons [ H⁺] dans le solvant, réduisant le nombre de doubles liaisons.

 

Ø  Les liaisons entre les constituants des nucléotides :

 

-          La liaison b N–osidique :

Exemple des nucléosides de l’Adénine

Il en existe 2 formes :

-          9–b–D–RiboFuranosyladénine,

-          9–b–2’–Désoxy–D–RiboFuranosyladénine.

 

-          L’enchaînement sucre – phosphate :

 

Il forme le squelette vertical de la molécule.

 

-          Les liaisons avec les bases :

 

Elles constituent les « barreaux » du squelette. Rappel : une séquence est toujours publiée dans le sens 5’ vers 3’ des sucres libres.

 

Des rotations sont possibles, elles confèrent à l’hélice (dextrogyre ou lévogyre) la capacité d’avoir des formes différentes (B, A, Z)

 

De par son encombrement stérique moins important, la pyrimidine tourne mieux que la purine. De cette constatation, on observe certaines séquences vont avoir un degré de compression plus important que d’autres.

 

Les liaisons hydrophobes entre les bases sus–jacentes repoussent les molécules et les empêchent qu’elles se collent.

 

 

                               Espace le plus large                                        Espace le plus petit

                               (Les bases se superposent                               (un petit décalage permet

                                          parfaitement)                                     un meilleur emboîtement)

 

Une série de bases identiques se compresse bien.

 

Les Désoxyriboses présentent un groupe hydroxyle, –OH, sur le Carbone 2’.

C’est pourquoi une molécule riche en ribose (comme l’ARN) sera un peu plus soluble qu’une molécule riche en désoxyribose (comme l’ADN) En effet, l’ADN va rapidement précipiter et se pelotonner dans un noyau (phase séparée)

 

Il sera aussi beaucoup moins réactif, il sert plutôt de stockage de l’information génétique assimilable à un disque dur. L’ARN est assimilable à une disquette, avec une activité catalytique et enzymatique.

 

Ø  L’ADN :

 

1863 :  Découverte à partir de pus (=leucocytes) et de laitance de poissons " Nucléine.

       On a vite pensé qu’elle était composée de nucléotides mais pas que l’ADN est spécifique par sa proportion en nucléotides et ce pour chaque espèce. Cette spécificité permet l’identification de chaque espèce par un chiffre : (T + A) /(C + G) et par le PM.

Par exemple : l’Homme = 1,52

 

Une cellule eucaryote contient 3 à 4 . 10⁹ paires de nucléotides. La spécificité en base et fonction de l’espèce et non des tissus.

 

§  Structure :

 

L’ADN est identique et présent entièrement dans tous les tissus.

 

Avant, on pensait que la composition en bases d’une espèce ne variait pas avec l’age, ni avec l’état nutritionnel, ni avec l’environnement.

Maintenant, on relativise cette pensée :

-          Avec l’age, on observe :

-          L’existence de transposons, gènes sauteurs qui se multiplient au fur et à mesure à des loci différents,

-          Le raccourcissement des télomères.

-          Avec l’environnement, on observe :

-          La présence de mutagènes :

-          La séquence mutée peut être transmise aux descendants,

-          Ou elle peut entraîner un cancer.

Mis–à–part ces petites modifications, on peut calculer ce fameux rapport (A + T) /(C + G) Ce dernier a permis de comprendre la correspondance A–T et C–G par liaisons Hydrogènes.

 

La structure des gènes a été étudiée grâce à un spectre de diffraction des rayons X. Plus tard, on découvre la structure morcelée des gènes (exons/introns)

 

La base a pour rôle la transmission de l’information (code les acides aminés formant les protéines) et d’être le signal pour le début et la fin d’un message.

 

L’ADN a une structure polynucléique composée de 2 brins antiparallèles torsadés en une double hélice.

 

La plus part du temps, l’ADN est double brin ; mais il peut être parfois simple brin. Dans ce cas, le gène est en unique exemplaire.

 

Lors de la transcription, les 2 brins sont éloignés (ouverts) L’association des bases complémentaires se fait par des liaisons Hydrogènes. Ces bases sont en « tête–bêche » (antiparallèles), il en est de même pour les sucres.

 

Il arrive de voir une triple structure (triple hélice), le brin est alors dit tricaténaire. Cette structure a pour caractéristique de bloquer l’activité du brin. On s’en sert pour bloquer un gène en créant artificiellement un autre brin complémentaire.

 

Composition en bases chez l’Homme :

 

A : 30,9 %       ~          T : 29,4 %

G : 19,9 %      ~          C :19,8 %

 

A ~ T et C ~ G, mais ne sont exactement en quantité égale. Ceci est dû à des zones irrégulières et aux mutations.

 

Les formes principales de l’ADN sont les formes A, B, Z. Elles présentent des différences de niveau d’hydratation. La forme B est la forme biologique la plus importante.

 

·          La forme B :

 

Il y a 2 sillons (un grand et un petit) ; c’est par là que ce fait la régulation des gènes.

 

Les spectres de diffraction aux rayons X montrent que cette forme possède une double périodicité :    1 grande de 0,34 nm (entre les bases)

                   1 secondaire qui correspond au pas de l’hélice : 3,4 nm

 

Il y a 10 résidus (= bases) par tour et un diamètre maximal (pour la forme B) de 2 nm.

 

Le plan des bases est perpendiculaire à l’axe. La distance entre les bases est égale à la liaison N–osidique.

 

L’hélice est stabilisée par liaisons Hydrogènes entre les 2 bases complémentaires, mais aussi par interactions hydrophobes entre 2 bases successives.

 

Les autres formes viennent des possibilités de rotations, notamment autour des liaisons base–sucre (N–osidique) et de l’axe phosphodiester. Le niveau de rotations majeures entraîne des structures atypiques. Ces dernières sont souvent rencontrées au niveau du centromère et des séquences répétées CG et AT.

 

On observe tous les niveaux de torsion, de hélice gauche à l’hélice droite avec tous les intermédiaires.

 

·          La forme A :

 

Il y a 11 bases par tour (c’est la plus large) Le plan de celles–ci est incliné de 60 °C par rapport à l’axe ; ceci donne une hélice droite.

On peut obtenir la forme A expérimentalement par déshydratation de l’ADN.

 

Cette forme pose des problèmes d’hybridation avec les hélices gauches ou déshydratées qui ont des difficultés d’ouverture. Ceci pose des problèmes physiologiques lors de la transcription.

 

Les formes atypiques (A, Z) sont reconnaissables par des anticorps spécifiques, de même pour les triples hélices.

 

·          La forme Z :

 

L’axe n’est pas une ligne droite ou inclinée mais une ligne brisée (zig–zag) En général, il s’agit d’une ligne tournée vers la gauche.

 

On peut l’obtenir artificiellement par précipitation d’ADN de forme B :

Soit en augmentant la concentration en sel de la solution,

                               Soit en présence d’alcool éthylique.

Ce sont des formes réversibles : il y a un retour à la forme B quand on les place dans un liquide physiologique. Le passage de la forme B à la forme Z est assez rapide sans cassure ni de liaisons covalentes, ni de liaisons Hydrogènes.

 

On peut passer de la forme A à Z grâce à des protéines spécifiques qui reconnaissent et ouvrent le double brin.

 

Le centromère est constitué de séquences AT répétées et de protéines spécifiques qui favorise la forme Z. Les unités plasmiques et circulaires (dans les chloroplastes et les mitochondries) présentent une torsion entraînant la forme Z.

 

Exemple de l’ADN des leucocytes :                       Le cas de leucémie

Il y a une augmentation de la torsion des formes Z avec l’évolution de la maladie.

 

Exemple des plasmides :   

Les dimères sont entrelacés avec, à la jonction, une forme Z.                 (PM = 10⁶ Da)

Il s’agit d’une molécule nue (beaucoup moins liée à des protéines que l’ADN_G) Elle nécessite la formation de formes atypiques (A, Z) et d’hélices H.

 

Les zones non B de l’ADN :

Elles sont formées par des torseurs. Les gènes sont souvent sujets à des mutations. Ce sont des sites dits fragiles.

 

Exemples :

-          Bras long du chromosome 17, tout près du gène p53,

" Gène suppresseur de tumeur (= gardien de l’information) qui est muté dans la plus part des cas de cancers.

Autre possibilité de cancer : translocations ou cassures de gènes.

 

§  Organisation des doubles brins dans l’espace :

 

Le brin va tourner autour d’un histone qui est composé de 8 protéines. Cela constitue le 1^er niveau (ou degré) d’enroulement et résulte en la formation d’un nucléosome.

 

Si on coupe entre les nucléosomes, on obtient des morceaux d’environ 200 paires de bases (146 pb pour la séquence enroulée et 60 pb pour la séquence internucléosomique)

 

Au cours de la transcription, si un gène est couvert d’histone, il ne s’en déparasse pas totalement : il s’en défait localement au fur et à mesure. Les histones ne restent pas loin pour se recoller à la portion qui vient d’être transcrite.

 

Il existe différents degrés d’enroulement et de surenroulement pour former les chromosomes (qui ne s’identifie réellement que lors de la méiose) mais le filament est quand même condensé.

 

Généralement, l’ADN des cellules eucaryotes est non nu (2 m de filament sont contenus dans une sphère d’1 µm de rayon)

 

Le génome humain s’enroule autour de 15 . 10⁶ histones.

 

Les histones sont des protéines basiques. Elles s’associent à des protéines acides non histoniques (chargées positivement) permettant la régulation de l’expression du génome.

 

Ø  Organisation des ARN :

 

Ils se présentent souvent en hélices gauches correspondant à un hybride ADN–ARN en court de transcription. Il n’est pas toujours simple brin, de plus, il s’enroule sur lui–même. Il faut des protéines pour le déroule pour le traduire.

 

L’ARN est toujours orienté de 5’ en 3’.

 

Pour tous les ARN :           50 % sont dans les ribosomes,

24 % sont dans le cytoplasme (forme plus libre),

15 % sont dans les mitochondries (venant de l’ADN génomique et l’ADN mitochondrial),

11 % sont dans le noyau (avec les ARN primaires)

 

Pour une famille d’ARN donnée, un ARN_R se présente sous 3 formes différentes ;

un ARN_T se présente sous 60 formes différentes ;

un ARN_M se présente sous 1 000 formes différentes.

 

Il existe des structures secondaires de par les appariements avec les liaisons Hydrogènes (3 pour les liaisons G–C, 2 pour les liaisons A–T) mais ces appariements ne produisent pas de structures homogènes comme une double hélice.

 

Pour son transport, elle est fixée vers une partie de la cellule pour protéger des ribonucléases.

 

Différences avec l’ADN :

-          Une seule chaîne de nucléotides avec des Uraciles à la place des Thymines.

-          Une plus grande répartition entre les compartiments cellulaires :

-          Compartiment nucléaire,

-          Compartiment cellulaire, notamment au niveau de polysomes des petites inclusions (ARN_M masqué)

-          Une structure plus torsadée (les formes H et Z sont plus fréquentes)

 

§  L’ARN_M :

 

Chez les Procaryotes, l’ARN_M est monocistronique (= codant pour une seule protéine) Chez les Eucaryotes, l’ARN_M est polycistronique (= codant pour plusieurs protéines)

 

-          En 5’, on trouve un site de fixation de l’ARN_M au ribosome (sur la coiffe) qui est crucial pour la traduction.

 

-          La région codante débute par la séquence AUG ou GUG (correspondant à la séquence ATG dans le brin d’ADN) et se termine par le codon stop (correspondant à la séquence TAT dans le brin d’ADN)

 

Elle est constituée de ribonucléotides dont le nombre peut varier entre 500 et 5 000. Elle est lue par triplet.

 

-          La région non codante une taille variant de 100 à 200 nucléotides et est terminée par une queue polyA (importante pour la vie de l’ARN_M)

 

L’ARN_M présente une structure pseudo–hélicoïdale (l’appariement n’est pas parfait) Il est l’ARN qui contient les moins de bases particulières (= rares)

 

Il est synthétisé par l’ARN polymérase II.

                               L’ARN polymérase I synthétise les ARN_R longs.

  L’ARN polymérase III synthétise les ARN_T courts et inférieurs à 5 S pour les ARN_T .

 

Le rôle de l’ARN_M est de transporter l’information contenue dans le génome vers les points de biosynthèse nucléique. Sa taille est variable.

 

Plus sa ½ vie est longue, plus la molécule d’ARN_M pourra servir de modèle pour la synthèse de la protéine qu’il code. La ½ vie dépend des séquences des extrémités 3’ et 5’, mais aussi dans la partie codante.

Dans la partie 5’ sont présentes des séquences de liaison à des récepteurs influençant la ½ vie (comme les récepteurs de glucocorticoïdes)

 

§  L’ARN_T :

 

Il est appelé aussi ARN soluble ou ARN_S. Il s’agit d’une molécule relativement petite et stable qui renferme en général 75 à 90 ribonucléotides. Son PM est de 25 – 30 000 Da.

 

Il est indispensable au transfert des acides aminés lors de la synthèse de protéine. Il présente les types différents en fonction de l’acide aminé qu’il transporte (par exemple : 5 ARN_T différents uniquement pour la Leucine)

 

Mais, malgré ces différences, toutes les familles présentent des similitudes :

-          De structure I^AIRE (= enchaînements d’acides aminés),

-          De structure II^AIRE (= liaisons Hydrogènes entre les bases),

-          De structure III^AIRE (= configuration spatiale)

 

Elles contiennent 5 grandes régions au niveau de la configuration spatiale :

 

j  Le bras de fixation de l’acide aminé qui termine par un triplet de nucléotides : 5’ A–C–C

Il est riche en bases G appariées à des bases C, causant une formation hélicoïdale.

 

Un hydroxyle libre est présent sur le sucre de l’Adénine terminal en 2’ ou 3’. Il peut être estérifié par le carboxyle COOH de l’acide aminé spécifique de l’ARN_T et former ainsi le complexe aminoacyl_ARN_T (= forme active de l’acide aminé transporté)

 

On observe donc une fonction commune de jonction entre les 2 molécules alors que n’importe quel ARN_T ne peut pas se fixer à n’importe quel acide aminé. On en déduit que la spécificité de reconnaissance ne se fait pas au niveau du cite de liaison (et ce comme pour beaucoup de molécules)

 

k  La zone DHU. Il s’agit d’une zone en boucle dite de Di_hydro_Uridine (base rare)

C’est une boucle non appariée permettant la formation d’un coude et donc une conformation spatiale donnant la forme d’un T.

 

l  La boucle de l’anticodon. Elle est spécifique de l’ARN_M.

Elle a pour rôle la reconnaissance de l’ARN_M et de l’acide aminé et leur appariement spécifique.

 

m  La boucle T–Y. Elle est très caractéristique des ARN_T.

Elle permet, avec la boucle DHU, la forme T de l’ARN_T et elle renferme un nucléotide inhabituel : la Thymine (que l’on trouve normalement que dans l’ADN) et un autre nucléotide particulier (rare) : la pseudo_Uridine. Cette dernière présente la particularité  d’avoir la liaison base – sucre qui se fait entre des Carbones C5 – C1’ au lieu de C1 – C1’.

 

n  La boucle variable ou bras complémentaire. Il s’agit de la zone la plus variable.

Elle est composée d’entre 5 et 25 nucléotides selon la famille dont elle appartient. Elle confère la spécificité de l’ARN_T par rapport aux autres. Elle présente une richesse relative en bases rares (elle en a peu mais plus que les autres régions) Ces bases rares sont en fait les bases normales méthylées ou diméthylées.

 

·          Configurations de ces bases dans l’ARN_T :

 

 

La boucle 5 de l’ARN_T et l’acide aminé sont reconnus par des enzymes dites de communication.

 

Ces dernières sont très anciennes et ont été conservées dans l’évolution. La moindre mutation peut affecter leur fonction et causer la mort cellulaire (les protéines ne sont plus synthétisés)

 

Toutes les familles sont présentes aux cotés des ribosomes en quantité saturante (les ARN_T ne sont jamais les facteurs limitants dans la synthèse des protéines)

 

Elles vont « s’essayer » sur le codon en cours de traduction de l’ARN_M à tour de rôle jusqu'à ce que le bon ARN_T apporte le bon acide aminé.

 

§  L’ARN_R :

 

Il a la spécificité d’auto–organisation par affinité moléculaire et complémentarité de forme. Ils s’organisent en les ribosomes et sont toujours groupés en entité fonctionnelle sur l’ARN_M, le polysome.

 

Un polysome présente une structure pseudo–hélicoïdale (de par sa complémentarité de formes) et dépend de la structure de l’ARN_M.

Exemple :   Le polysome pour l’Hémoglobine est composé de 7 ribosomes,

Le polysome pour la Myosine est composé de 100 ribosomes,

 

Il s’agit de sites importants de la biosynthèse protéique.

 

Les ribosomes sont constitués de sous particules classées en 3 classes :

 

j  De 23 à 28 S :                         (la molécule la plus longue)

Chez E. coli, elle est constituée de 3 800 ribonucléotides avec un PM égal à 1 200 000 Da.

 

k  De 16 à 18 S :

Chez E. coli, elle est constituée de 1 600 ribonucléotides avec un PM égal à 500 000 Da.

 

l  De 5 à 5,8 S :

Chez E. coli, elle est constituée de 158 ribonucléotides avec un PM égal à 30 000 Da.

 

Chez les Eucaryotes, les bases prédominantes dans un ARN_T sont G et C permettant des zones d’appariement avec des formations hélicoïdales.

 

	A	U	G	C
18 S :	21 %	22 %	31 %	26 %
28 S :	17 %	15 %	36 %	29 %

 

On retrouve des grandes classes similaires chez les Eucaryotes.

 

 

Svedberg : unité du coefficient de sédimentation non linéaire (dans un gradient de saccharose 5 à 20 % avec une rotation de 20 000 tours minute pendant 14 Heures)

 

Procaryotes :          les particules 23 S et 16 S

Eucaryotes :            les particules 28 S et 18 S

 

" Ce sont les marqueurs moléculaires les plus représentés dans la cellule.

Lors d’une chromatographie, si les bandes sont bien marquées alors on peut en déduire que l’ARN est non dégradé. S’il y a une traînée derrière la bande alors l’ARN est dégradé.

 

Les protéines des ribosomes sont très bien identifiées et localisées dans le ribosome.

 

Leur formation tridimensionnelle et leur structure VI^AIRE sont propres à leurs constituants (structure primaire)

 

" On parle de formation auto–catalytique (sans l’aide de protéines chaperonnes)

 

 

§  L’ARN_N :

 

On le trouve plus spécifiquement (à plus forte concentration) dans le noyau.

Il existe 3 classes.

 

·          L’ARN_N hétérogène :

 

Appelé aussi ARN_NH, il est spécifique au noyau.

 

Il correspond souvent au précurseur des ARN_M (ARN immature) qui contient encore les introns et attend l’élagage.

 

 

Il est constitué :

-          D’une séquence répétitive d’environ 800 nucléotides,

-          Elle–même entourée de séquences non répétitives riches en bases GC,

-          D’une séquence autre séquence répétitive.

 

 

                                                                              Zone double brin appariée

                                                                              (minimum 60 nucléotides)

 

Zone des oligo_U         Séquence                        Zone

( » 30 nucléotides)            répétitive               répétitive                  Zone poly_A

  (130 à 300)                (800 à 2 000)               ( » 200 nucléotides)

 

5’ N_méthyl_Guanosine_UUUU                                                                           AAAA–OH

 

 

 

Une expérience consistant à doser les ARN_M doit tenir compte de l’existence des ARN_N et doit utiliser des techniques d’extraction douces pour ne pas éclater les noyaux.

 

L’éclatement de ces noyaux donnerait lieu à l’extraction des ARN_NH faussant les résultats.

 

 

·          Les petits ARN_N à faible poids moléculaire PM :

 

Ils constituent 10 à 11 % de l’ARN_N total. Ils sont constitués de 80 à 250 nucléotides et forment plusieurs sous–classes qui correspondent à leurs caractéristiques électrophorétiques.

 

On y trouve principalement des ARN_R et des ARN_T immatures et des ARN régulateurs. Ces derniers sont des fragments d’ARN_M en cours de transcription qui a été interrompue.

 

Lors de la phase d’élongation de la transcription, il y a une pause durant laquelle il y a une régulation. Normalement, la pause reprend mais un ARN tronqué peut se former et avoir un rôle inhibiteur de la transcription de leur propre gène.

 

 

·          Les ARN_N dit chromosomiques :

 

Appelés ARN_NC, ils font partie des ARN liés à la chromatine, ce qui fait qu’ils sont difficilement isolables.

 

Il s’agit de longs fragments non géniques qui sont transcrits en ARN et fixent la chromatine aux pores nucléaires.

 

 

En tout cas chez l’Homme, ils sont responsables de l’organisation spatiale par la fixation à des séquences hybridées (faisant partie de la classe des transposons comme les séquences Alu dont certaines peuvent se dupliquer) et les relient aux autres chromosomes.

 

 

Cela forme de longs filaments étirés d’ADN (= fibrilles)

 

 

 

Il s’agit de la réaction métabolique la plus réalisée chez les organismes vivants du fait de leur besoin de l’information génétique.

À coté de cette synthèse, l’organisme va recycler des nucléotides interne aux cellules et via l’alimentation, mais cela ne suffit pas.

 

La cellule se sert d’acides aminés pour synthétiser la base azotée, ainsi que d’un système de récupération par hydrolyse des nucléotides existants.

 

La formation d’un nucléotide se fait toujours avec un ribose, ce qui démontre que, dans l’évolution, l’existence du monde d’ARN a précédé celui de l’ADN.

 

v Biosynthèse des nucléotides à noyau purique :

 

La base de la synthèse de ces nucléotides est le a–D_Ribose_5_Phosphate.

Il sert de substrat auquel il va avoir une adjonction de composants pour former une base azotée acyclique.

Cette dernière donne l’acide inosinique (IMP) qui est un intermédiaire important car il est le précurseur commun de l’AMP et du GMP.

 

Ø  Le noyau purique :

 

 

L’Azote en position 1 est issu de l’acide aspartique.

Le Carbone 6 est issu, pour les bactéries, directement du CO₂ ; alors que chez les Eucaryotes, il en est issu mais indirectement.

 

Ø  La synthèse de l’acide inosinique :

 

La synthèse commence par l’activation du substrat. Elle se fait par l’ajout de 2 phosphates sur le Carbone 1’ en a du sucre à partir un ATP.

Le a–D_ribose_5_Phosphate devient du 5_Phospho–a–D_Ribose_1_Pyrophosphate (PRPP) qui est aussi le précurseur des bases pyrimidiques.

 

Ces 2 phosphates partent tout de suite avec l’arrivée du NH₂ (issu de la Glutamine) sur le Carbone 1’ mais en b. Cet Azote sera le future Azote en position 9 du cycle purique.

 

Ensuite, un début de cycle se fait.

 

Le 1^er cycle va être quasiment fermé alors que le 2^nd va commencé à être formé. Cela donne un ribonucléotide acyclique.

Il va y avoir la cyclisation un noyau imidazole (le 1^er a avoir été formé) grâce à la grande réactivité entre CH=O et H₂N et grâce à l’hydrolyse d’un ATP . On obtient alors un 5_Phosphoriboryl_5_amino_imidazole.

Et le 2^nd continue sa formation.

 

L’acide aminé, Fumarate, apporte le dernier atome d’Azote. Le 2^nd cycle se ferme sans nécessiter un ATP. Cette cyclisation se fait par simple expulsion d’un Hydrogène.

 

Les antibiotiques sont par définition « contre la vie ». Certains d’entre eux, comme l’Azasérine inhibe cette biosynthèse vitale à tout organisme.

 

 

L’acide inosinique vient d’être formé. On constate bien que la construction des 2 cycles s’est fait sur le ribose.

 

Ø  Voie de transformation de l’acide inosinique en acide adénylique :

 

Il y a un ajout à l’IMP d’Aspartate et de GTP qui catalyse la formation de l’Adénine (il sert de substrat) On obtient alors une molécule intermédiaire : 1_Adénylosuccinate.

 

Puis il y a élimination de l’acide fumarique pour former l’AMP (= acide adénylique)

 

Au bilan, 7 liaisons Phosphates riche en énergie ont été nécessaires à partir du a–D_ribose_5_Phosphate.

 

Ø  Voie de transformation de l’acide inosinique en acide guanylique :

 

Cette transformation nécessite la présence d’un cofacteur, le NAD, d’ATP, de Glutamine et de H₂O.

Ceux–ci permettent l’oxydation du C—H en C=O.

 

Au bilan, 8 liaisons Phosphates riche en énergie ont été nécessaires pour transformer l’a–D_ribose_5_Phosphate en GMP (= acide guanylique)

 

Ø  Régulation de la biosynthèse des nucléotides puriques :

 

 

v Biosynthèse des nucléotides à noyau pyrimidique :

 

Les bases libres ne sont toujours pas des intermédiaires mais le D_ribose ne se fixe qu’après la synthèse du noyau pyrimidique.

Celle–ci se fait à partir des précurseurs à chaîne ouverte comme le CO₂, l’ammoniaque, le PRPP, la Glutamine, Aspartate, etc.

 

Ø  Synthèse de l’UMP :

 

Il y a adjonction du H₂N—C=O à l’Aspartate pour former le Carbamoylaspartate (ACA)

 

L’ATP, anti–produit de cette réaction, va inhiber l’inhibition.

Cela permet un fin réglage de la réaction et donc une équilibration des pools de A, de T, de C, de G et de U (il en faut autant de chaque pour éviter les mutations)

 

La cyclisation se fait par une condensation (= élimination d’un H₂O) intramoléculaire et on obtient l’acide dihydroorotique (ADHO)

 

Ensuite, l’ADHO est cyclisé par la perte d’un Hydrogène via le cofacteur NAD⁺. On obtient alors l’acide orotique (AO) Il s’agit de la molécule intermédiaire qu’il faut adjoindre au ribose.

 

On retrait la fonction COOH sous forme de CO₂ (chez les bactéries). On obtient alors l’UMP (= acide uridique = Uridine_5’_phosphate)

 

 

NB : Le ribose sert encore de précurseur et le produit final est l’UMP qui est spécifique à l’ARN. Cela confirme que, dans l’évolution, l’ARN a été le précurseur de l’ADN ; bien que l’on aurait pu penser l’inverse avec la transcription.

" L’ADN est une copie plus stable de l’ARN,

 

 

L’UMP va servir de précurseur aux autres bases pyrimidiques (CMP et TMP)

 

Ø  Synthèse du CTP :

 

La formation du CTP se fait par l’amination du Carbone 4 de l’UTP qui va abandonner sa fonction oxygénée pour former une amide.

 

Elle est catalysée par l’enzyme CTPsynthétase avec l’hydrolyse d’un ATP et l’ajout de NH₃. Mais elle peut aussi se faire sans nécessiter l’enzyme en milieu fortement azotée.

 

v Biosynthèse des désoxyribonucléotides :

Ø  Formation de l’acide désoxythymidilique :

 

D Le 5_méthylUracile est présent dans l’ADN : il s’agit de la Thymine !

 

L’UMP perd la fonction alcool du Carbone 2’ et devient du d–UMP (= acide désoxyuridine) À celui–ci est ajouté du méthylène pour former de d–TMP.

 

Cette réaction est inhibée par des antibiotiques comme l’Aminoptérine et l’Améthoptérine. Dans ce cas, la cellule reste en vie mais ne peut plus synthétiser d’ADN.

" On utilise ce processus dans le traitement de leucémie.

 

 

Ø  Régulations :

 

 

 

 

v Conclusion avec leur dégradation :