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Introduction

 

Génétique :     = science qui se rapporte aux études concernant l’hérédité.

                        = étude des gènes et de leur transmission.

 

Biologie moléculaire :            

® structure, fonction, expression et contrôle des gènes.

 

En biologie moléculaire, on s’intéresse à l’ADN, à l’ARNM, mais aussi à la fonction des protéines.

 

 

Localisation physique des gènes

 

Les êtres vivants sont classés, en 2 types, suivant le noyau cellulaire :

 

-          Les cellules à noyau vrai, individualisé (enveloppe nucléaire) :

-          Les métazoaires : organismes pluricellulaires (plantes, animaux)

-          Et les protozoaires : organismes unicellulaires.

= les Eucaryotes

(présence d’organites : mitochondries, RE, appareil de Golgi)

 

-          Les cellules dépourvues de noyau, dépourvues de membrane nucléaire :

= les Procaryotes (bactéries, cyanophycées)

                        Ils n’ont pas d’organites, ni d’appareil mitotique.

 

v La taille de génome chez les cellules eucaryotes :

 

Le génome représente l’information génétique : les gènes. Ils sont portés par des chromosomes (localisés dans le noyau) constituant la chromatine.

Le nombre de chromosomes et le contenu en ADN va être très variable selon les espèces considérées. On pourra même observer ces variations dans différentes cellules d’un même organisme.

Chez les bactéries, organismes haploïdes, il y a un chromosome unique et circulaire et des chromosomes accessoires (= plasmides)

 

Les Eucaryotes ont de très grands chromosomes, dans le noyau, linéaires (et circulaires dans les mitochondries) Le nombre de ces chromosomes linéaires , ainsi que la quantité d’ADN sera variable selon les espèces. Le plus souvent, on a observé que la taille du génome est directement corrélée avec le degré de complexité de l’organisme.

Exception : les cellules d’oignon ont une quantité d’ADN 5 fois plus développée que celle d’une cellule humaine.

Cf. tableau 1

 

Le nombre de chromosomes et la quantité d’ADN va varier entre différentes cellules au sein d’une même espèce, d’un même organisme. Les gamètes sont haploïdes et les cellules somatiques sont diploïdes. Mais ces gamètes dérivent de précurseurs qui sont des cellules diploïdes qui vont subir une voie de différenciation particulière, dans les ovaires ou les testicules, la méiose.

 

v Structure, organisation et fonction des chromosomes chez les cellules eucaryotes :

Ø  Fonction des chromosomes et relation entre l’architecture chromosomique et l’activité transcriptionnelle :

 

Un chromosome non mitotique = une chromatide.

chacune = une des copies d’une partie du génome

                       + un centromère.

Constrictions :                        Centromère = « cen »

                                   Télomères = « tel »

De part et d’autre du centromère, on a un bras court « p » (petit) et un bras long « q » (queue)

 

Chaque brin chromosomique est subdivisé en sous régions : p1, p2, p3, p4… comptées à partir du centromère vers l’extérieur.

Les chromosomes se dupliquent lors de la phase S du cycle cellulaire avant d’entrer en mitose. Un chromosome mitotique donne 2 chromosomes identiques attachés l’un à l’autre au niveau du centromère.

Cf. figure 1

 

Lors de la mitose, les chromosomes se condensent et sont inactifs sur le plan transcriptionnel (les gènes ne s’expriment pas, sauf ceux des histones)

 

§  Les centromères :

 

Ils ont une localisation précise dans les paires de chromosomes homologues. Ils pourront avoir des positions différentes entre différentes paires de chromosomes homologues.

 

-          Donc, si le centromère est au centre de la chromatide :

® p = q

® le chromosome est métacentrique.

-          Si le centromère est positionné vers l’un des télomères :

® le chromosome est télocentrique.

-          Si le centromère est entre le milieu de la chromatide et le télomère :

® le chromosome est acentrique.

 

 

La position du centromère permet ainsi de différencier les paires de chromosomes homologues. Le centromère représente le dernier point de contact entre les 2 copies chromosomiques néosynthétisées avant  leur séparation lors de la mitose.

 

§  Les bandes chromosomiques :

 

Elles permettent une définition structurale et une différenciation des chromosomes.

Différents traitements comme la dénaturation et/ou la digestion enzymatique de la chromatine, suivie de l’incorporation de colorants spécifiques liant l’ADN font apparaître sur les chromosomes mitotiques une succession de bandes claires et sombres.

 

Ces différentes bandes correspondent aux variations dans la structure des chromatides :

-          Variations de la composition en bases,

-          Variations de la réplication dans le temps,

-          Variations de la densité des gènes et des séquences d’ADN répétées.

=  Variations dans la configuration chromatidienne.

 

Ces différentes bandes permettent de différencier les chromosomes et présentent aussi des applications médicales. Grâce à la mise en évidence de celle-ci, on sera capable d’observer des points de translocation dans les chromosomes ou des délétions sud – chromosomiques.

 

On s’est rendu compte que, dans certaines pathologies humaines, la structure des chromosomes est altérée et ils deviennent anormaux.

Exemples :

-          Translocation d’un fragment du chromosome 8 sur le chromosome 14

® Cancer : lymphome Burkitt.

-          Délétion d’une partie du chromosome 11

® Tumeur de Wilms = néphroblastome (cancer rénal)

-          Chromosome surnuméraire 21

® Trisomie 21, ou syndrome de Down.

 

La morphologie et la représentation de la totalité des bandes chromosomiques correspond au caryogramme, ou caryotype. Les techniques colorimétriques mettent en évidence des bandes claires et sombres qui forment le profil chromosomique.

Des chromosomes homologues ont un profil identique. Ainsi, si l’on considère la forme des chromosomes, leur dimension, la position du centromère ainsi que le profil, on obtient une identification de tous les chromosomes homologues dans toutes les cellules d’un individu d’une espèce donnée.

Seuls 2 chromosomes n’auront pas le même profil : les chromosomes sexuels.

-          X : 8% du génome haploïde avec 154 mégabases,

-          7 : 1,7% du génome haploïde 53 mégabases.

 

§  Mise en évidence des bandes chromosomiques :

 

-          Les bandes G :      Digestion de la chromatine par la trypsine (protéase)

+ Coloration au Giensa :

            Les bandes sombres = bandes G ; les bandes claires = bandes Gˉ

 

-          Les bandes Q :      Coloration de la chromatine à la Quinacrine

(qui se lie spécifiquement aux molécules A et T de l’ADN)

+ Observation au microscope à fluorescence.

            Les bandes Q marquent les mêmes segments chromosomiques que les bandes G.

-          Les bandes R :      Dénaturation par la chaleur qui rompt les appariements antre A et T

+ Coloration au Giensa qui se fixent aux séquences G – C.

            Les bandes R, « reverse », marquent les régions inverses des bandes G.

 

-          Les bandes T :      = sous – groupe des bandes R les plus colorées situées au niveau des télomères.

 

-          Les bandes C :      Dénaturation de la chromatine par une solution saturée d’hydroxyde de Sodium              + Coloration au Giensa.

Les bandes C correspondent à l’hétérochromatine constitutive.

Cf. figure 2

 

§  Signification fonctionnelle de ces bandes :

 

-          Les bandes R :      Séquences d’ADN répliquées très précocement lors de la phase S de la réplication cellulaire et leur structure est peu condensée.

 

-          Les bandes G et T :          Séquences répliquées plus tardivement.

 

-          Les bandes C :                  Séquences répliquées le plus tardivement, la chromatine est extrêmement condensée et présente une inaction transcriptionnelle.

 

Les gènes sont concentrés dans les bandes R (ce sont des séquences riches en G – C )

 

§  2 Fonctions biologiques des chromosomes chez les Mammifères :



-          Perpétuation le matériel héréditaire lors du développement d’un organisme,

-          Répartition de l’ADN répliqué dans les cellules – filles lors de la division mitotique.

 

-          Assurer le brassage du matériel héréditaire lors des générations successives, lors de la méiose :           ® répartition indépendante et recombinaisons entre les homologues parentaux.

 

Ces 2 fonctions dépendent de 3 structures : le centromère, les télomères et les origines de réplication.

 

·         Le centromère :

 

Dans les chromosomes normaux, un seul centromère sera nécessaire pour la ségrégation lors de la mitose ou de la méiose.

Les fragments chromosomiques sans centromère sont appelés « fragments acentriques ». Ils ne pourront pas s’attacher sur les fuseaux mitotiques et ne seront pas répartis dans les noyaux des cellules – filles.

 

Chez les Mammifères, le centromère est une structure très complexe spécifique à chaque paire de chromosomes homologues.

 

·         Les télomères :

 

Ils permettent la stabilité des chromosomes car à l’extrémité on trouve des séquences d’ADN et des protéines qui vont coiffer ces séquences ; ce qui permet le maintient de l’intégrité structurale des chromosomes.

Si un télomère est perdu, l’extrémité de la chromatide va avoir tendance à fusionner avec les autres extrémités de chromosomes cassés. Le processus de recombinaison en est dégradé.

 

Sur les télomères, il existe une protéine de liaison reconnaissant l’extérieur 3’ sortante du télomère et protégeant l’ADN in vitro et in vivo. Ces télomères sont importants pour assurer la réplication complète de la partie terminale du chromosome.

Par opposition au centromère, les séquences télomériques ont été très bien conservées lors de l’évolution. Exemple :

                               Paramécie :     TTGGGG,

                               Homme :        TTAGGG.

Ces séquences sont répétées » 65 à 70 fois au niveau de l’extrémité télomérique. Elles sont mise en place grâce à une enzyme : la télomérase. Il s’agit d’un complexe multiprotéique qui contient l’enzyme et un ARN qui permet d’amorcer la réplication au niveau de l’extrémité terminale du télomère.

 

·         Les origines de réplication :

 

Elles sont nécessaires pour initier le processus de réplication de l’ADN et maintenir le nombre de copies chromosomiques. Ces origines sont appelées ARS, Autonomously Replication Sequence, caractérisées initialement chez la levure.

Elles sont longues de 5 paires de bases riches en AT et présente un site de liaison pour une protéine, l’ADN Polymérase.

 

Chez les Mammifères, il y a des sites multiples d’origines de réplication, qui sont très conservées étant toutes homologues.

 

Ø  Organisation du génome humaine :

 

Chez les Bactéries, 80 à 85% du chromosome bactérien est transcrit.

Chez les Eucaryotes, 5 à 10% du génome est transcrit, le reste est non codant. Un gène est une séquence d’ADN qui sert de modèle pour un ARN.

 

Dans les cellules humaines, on trouve 2 génomes : le génome nucléaire complexe et le génome mitochondrial simple.

Le génome nucléaire constitue la plus part du matériel héréditaire dont la plus grande partie détermine la synthèse des protéines en faisant intervenir des ribosomes cytoplasmiques.

Les mitochondries ont leurs propres ribosomes : la synthèse de protéines mitochondries est codée par le génome mitochondrial. Cependant la plus grande partie des protéines mitochondriales sera codée par le génome nucléaire via l’utilisation de ribosomes cytoplasmiques.

Cf. figure 3

 

v La chromatine :

 

Dans le noyau des Eucaryotes, l’ADN n’est pas nu : il est associé à des protéines et des molécules d’ARN. Cela constitue la chromatine. L’interaction ADN/protéines dans la chromatine est à la base de la régulation de l’expression génique.

Il existe 2 types de chromatine :

-          Hétérochromatine : dense, compacte, inactive sur le plan transcriptionnel.

-          Euchromatine : claire, décompactée, active.

 

Les zones hétérochromatiques seront répliquées les dernières lors de la phase S de la multiplication cellulaire.

La chromatine peut passet l’hétérochromatine à l’euchromatine : c’est hétérochromatine facultative. Cette chromatine est différente de celle qui reste constamment dense : l’hétérochromatine constitutive. Cette dernière est toujours présente au niveau des centromères. Aucune zone active dans cette région qui est riche en dinucléotides G – C.

 

Si l’on considère la molécule d’ADN humaine portée par les 46 chromosomes, elle est longue d’un mètre et représente l’équivalent de 3.109 paires de bases. Hors cette molécule d’ADN rentre dans un noyau cellulaire de quelques µmètres.

Cet important taux de compaction de l’ADN est dû structure universelle chez les Eucaryotes : les nucléosomes, présents au sein de la chromatine.

 

Ø  Le nucléosome et la fibre d’ADN de 300 Å :

 

La chromatine est constituée de petites boules de 100 Å de diamètre, les nucléosomes, reliées entre eux par une séquence d’ADN, la DNA linker.

Ces boules forment la fibre d’ADN de 100 Å.

La composition des nucléosomes :

-          1 molécule d’ADN de 146 paires de bases,

-          1 octamère d’histones (2 H2A, 2 H2B, 2 H3, 2 H4),

-          Des protéines non – histones.

= taille de 110 Å sur 60 Å.

Cf. figure 4

 

Les protéines non – histones présentent une nature variable :

-          Enzyme,

-          Facteurs de transcription : protéines pouvant se lier à l’ADN et régulant l’expression de l’ADN,

-          Protéines de structure.

La fonction principale du nucléosome est de permettre la compaction de l’ADN. Les nucléosomes, ainsi que les DNA linker, vont pouvoir s’organiser sous forme d’une super structure : la fibre solénoïde de 300 Å de diamètre et dont le pas (= le tour d’hélice) est constitué de 6 nucléosomes. Cette structure sera stabilisée par l’histone H1.

Cf. figure 4 et 5

 

Ø  Les histones :

 

Les histones sont majoritaires dans la chromatine. Ils ont un rôle de protection de l’ADN vis-à-vis des enzymes qui la dégradent. Ils permettent aussi l’accessibilité du grand et du petit sillon de l’ADN, lieu d’interaction ADN – facteurs de transcription.

 

Ils sont basiques, de petite taille (11 à 14 kDa) et présentent 5 types : H1, H2A, H2B, H3, H4 ; dont H2A, H2B, H3, H4 qui sont nucléosomiques et H1 internucléosomique.

 

Ils sont tous homologues (ils présentent peu de variance au niveau de leur séquence) dans leur partie centrale (soit 80% de la masse) Cette région est globulaire : on y trouve les acides aminés les moins polaires.

 

Au niveau des extrémités NH2 et COOH on trouve 2 bras riches en acides aminés basiques (Lysine, Arginine) Ces régions sont chargées positivement, ce qui permet d’interagir avec les charges négatives des groupements phosphates des molécules d’ADN.

 

H1 n’est pas nucléosomique mais permet l’interaction entre 2 nucléosomes contigus.

 

Particularités des gènes des histones :

 

-          Leur structure est proche de celle des bactéries.

-          Ils sont transcrits pendant la phase S du cycle cellulaire. Il y a synchronisation de leur expression avec le processus de réplication.

D Presque tous les gènes sont éteints pendant cette phase. Les histones protègent l’ADN contre l’action des exonucléases du noyau qui tendent à détruire le matériel génétique. Lors de la croissance embryonnaire, une mutation de ces gènes entraîne des mutations dans le génome, souvent non viables.

 

-          Ils codent pour des ARNM non polyadénylés (= sans queue poly–A) Cette queue poly–A sert à la stabilisation des ARNM. Plus cette queue est longue, plus l’ARNM est stable dans le temps. L’ ARNM des histones n’a pas de queue poly–A afin qu’il soit vite traduit ou alors détruit.

 

-          Ils ne comportent pas d’introns : séquences non codantes des gènes et donc non traduites. Dans la région transcrite, on ne trouve que des exons : séquences codantes.

 

Chez les Eucaryotes, il y a souvent plusieurs exons coupés d’introns dans un gène.

 

 


     E1         I1          E2        I2           E3             I3            E4         I4      E5

L’ARNM a besoin d’une maturation : l’épissage.

Les Procaryotes n’ont pas d’introns.

 

Les gènes des histones ont une structure de gènes de bactérie pour gagner du temps. De plus, ils sont présents dans un grand nombre de copies pour une protection efficace.

v La topologie de l’ADN :

 

Exemple de l’ADN circulaire (bactérien ou viral) :

Il présente 3 conformations topologiques différentes faisant appel à des techniques différentes pour leur mise en évidence : microscopie électronique, ultracentrifugation (sédimentation d’autant plus rapide que la molécule est grande) et électrophorèse en gel d’agarose.

 

Rappel :

-          Structure I AIRE : séquence précise des monomères (= paires de bases),

-          Structure II AIRE : double hélice droite ou  dextrogyre (avec les 2 brins),

-          Structure III AIRE : sur-enroulement lévogyre (sens inverse)

 

On distingue donc 3 formes (ou topologies) :

-          Forme I : forme super enroulée négativement (sous forme de tresse)

® Structure III AIRE.

-          Forme II : forme circulaire relâchée (ou relaxée)

® Structure II AIRE.

D Le passage de la forme I à la forme II in vitro nécessite l’utilisation d’une enzyme coupant l’un des 2 brins.

 

-          Forme III : forme linéaire.

® Structure II AIRE.

Dans cette forme, les contraintes sont minimales. On l’obtient en utilisant une enzyme de restriction qui coupent l’ADN circulaire (de forme II)

Cf. figure 6

La séparation de ces molécules ne se fait pas par leur masse moléculaire (elles sont identiques) mais par leur degré de compacité.

 

Le super enroulement de la forme I représente la forme physiologique fonctionnelle.

In vivo, le taux d’enroulement fait intervenir des topo–isomérases. Il en existe 2 types :

-          Les topo–isomérases de type I qui retirent les super – tours.

-          Les topo–isomérases de type II qui les créent.

 

v La molécule d’ADN :

Ø  La structure de l’ADN :

 

Elle a été mise en évidence en 1953 par Watson et Crick. Il s’agit de la forme b de l’ADN (forme majoritaire dans les cellules)

Les acides nucléiques, comme les polysaccharides et les protéines, sont composés de monomères similaires unis par des liaisons covalentes pour former des macromoléculaires.

 

La molécule d’ADN est constituée de 2 brins qui adopte une configuration hélicoïdale, forme d’une double hélice droite (= dextrogyre) Chaque brin correspond à une chaîne polydésoxyribonucléotidique dont l’unité monomérique est le nucléotide.

 

Nucléotide :

-          1 sucre,

-          1 base faible,

-          Au moins 1 groupement phosphate ou phosphoryle ou acide phosphorique (qui réalise une estérification sur le carbone 5’ du sucre)

-          1 liaison N–glucosidique entre le carbone 1’ du sucre (= pentose) et un atome N du cycle de la base.

Cf. figure 7

 

Il existe 2 types de nucléotides :

-          Les ribonucléotides (dans l’ARN) : sucre constituant = ribose C5H10O5,

-          Les désoxyribonucléotides (dans l’ADN) : sucre constituant = 2–désoxyribose C5H10O4.

Cf. figure 8 A

 

Ces 2 sucres (pentose = 5 carbones) se trouvent toujours sous forme furanique (= furane = liaison O : 1–4) et non sous forme pyranique (= pyrane = liaison O : 1–5)

Cf. figure 8 B

 

Les bases azotés sont de 2 types :

-          Avec une base pyrimidique : la pyrimidine (= composé hétérocyclique comportant 4C et 2N),

-          Avec une base purique : la purine (= composé bicyclique : 1 cycle pyrimidine + 1 cycle imidazole)

Cf. figure 9

 

3 bases pyrimidiques :        Thymine T (dans l’ADN),

                                          Cytosine C,

                                          Uracile U (dans l’ADN)

Et 2 bases puriques :          Adénosine A,

                                          Guanine G.

Cf. figure 10

 

Ces base sont capables d’absorber la lumière à 260 nm (UV) Cette absorbance maximale permettra de déterminer la pureté d’un échantillon d’acide nucléique et permet d’identifier et de quantifier les solutions d’acide nucléique.

 

Structure d’un poly–désoxyribonucléotide :

Cf. figure 11

 

Les résidus oligonucléotidiques (= monomères) sont unis par des liaisons phosphodiester 3 – 5’

 

Cette molécule d’ADN a une structure II AIRE : les brins forment une double hélice droite avec une orientation antiparallèle. Chaque tour de spire = 1 tour d’hélice = 10 paires de bases d’une hauteur de 34 Å et d’un diamètre 24 Å.

Cf. figure 12 et 13

 

L’association des 2 brins de la molécule d’ADN se fait par un processus de complémentarité des bases A – T et C – G.

Les ARN sont monocaténaires mais présentent tout de même des régions bicaténaires :

-          ARNT : A – U et C – G :

 


-          ARNM : structure en boucle riche en CG :

 

2’ : carbone de sucre.

2 : carbone de la base.

Nothern blot :                               Électrophorèse dans le gel d’agarose

                                                      Visionnage sous lumière UV ® fluorescence en orange.

 

 


                               

 

 

                               

+ compact, + difficiles à migrer.

 

Marqueurs de PM :

 

 

Complémentarité en base : quantité égale entre A et T, et C et G.

       ® liaison hydrogène (3 pour C–G et 2 pour A–T)

Cf. figure 12

 

Il faut peu d’énergie pour casser une liaison hydrogène (liaison faible) ; c’est par leur grand nombre qu’elles assurent la stabilité de la molécule.

 

Ø  Les diverses formes des molécules d’ADN :

(toutes physiologiques)

 

§  Hélice B :

 

La forme la plus abondante dans la cellule : une double hélice droite. Les bases qui la composent sont planes qui forment des plans parallèles dans la double hélice. Ces plans sont perpendiculaires au grand axe de la double hélice.

Un tour = un pas = 10 paires de bases = 34 Å.

Cf. figure 13

 

les groupements phosphates créent des arêtes formant 2 sillons. C’est au niveau de ces sillons que s’effectuent les interactions avec les facteurs de transcription permettant la régulation de l’expression des gènes.

Cf. figure 15

 

§  Hélice A :

 

= hélice droite, 11 paires de bases par tour (plus resserrée que l’hélice B)

Les plans des paires de bases sont inclinés de 20° par rapport au plan perpendiculaire au grand axe.

Elle se trouve en très faible quantité.

 

§  Hélice Z :

 

C’est une hélice gauche (lévogyre) physiologique mais présente en très faible quantité.

La ligne qui joint les centres de gravité des désoxyribonucléotides n’est pas continue mais décrit une ligne brisée (zigzag) Les sillons mis en place ne sont pas fonctionnels (centromère)

 

Ø  Propriétés physicochimiques de la molécule d’ADN :

 

Le spectre d’absorption de l’ADN est typique (= caractéristique) par une courbe en cloche entre 230 et 320 nm avec un pic à 260 nm ; tandis que les protéines présentent surtout un pic 280 nm.

 

On fait le rapport entre les 2 densités optiques : d = DO260 / DO280 :

-          Si d < 2 : il reste de l’ARN dans l’ADN génomique, ou l’ADN est dégradé,

-          Si 1,7 < d < 2 : l’ADN est pur,

-          Si d < 1,7 : l’ADN est contaminé.

Cf. figure 16 et 17

[ADN] = DO260 x 50 x coef. de dilution

 

L’absorbance à 260 nm est beaucoup plus intense lorsque l’ADN est sous forme simple brin (facteur 12 à 40% à quantité de bases égales évidemment)

 

La température change la conformation de la molécule d’ADN et donc sa densité optique. La molécule d’ADN double brin est très stable (50°C : sensation de brûlure) Au contraire, la molécule d’ADN simple brin voit son absorbance varier.

 

Ce sont les bases qui absorbent les UV : l’absorption normalement proportionnelle. C’est la surface qui détermine l’absorption. Dans la double hélice, certaines bases sont éclipsées : c’est le Quenching (pour les molécules bicaténaires) On sous estime leur absorbance par rapport aux monocaténaires.

 

La cohésion des 2 brins se fait par des liaisons hydrogènes : peu d’énergie pour les rompre alors que les liaisons covalentes non détruites (dans les nucléotides)

 

La molécule d’ADN simple brin = molécule d’ADN dénaturée.

Pour avoir une dénaturation, il faut soit des températures élevées ; soit des pH extrêmes (inférieur à 3 ou supérieur à 10) Pour la suivre, il suffit alors de mesurer la densité optique à 260 nm en fonction de l’élévation de la température.

Cf. figure 18 et 19

 

Le désappariement se fait d’abord dans les zones riches en A – T.

La température de fusion Tf (ou Tm, melting temperature) correspond à l’état de ½ transition, où 50% de l’ADN est sous forme simple brin et 50% sous forme double brin ; cette température est caractéristique de la séquence.

 

Chacune de 2 étapes est réversible si on diminue progressivement la température. Le processus de dénaturation fait varier la densité optique à 260 nm. Celle-ci est toujours inférieure à celle de l’ADN monocaténaire.

 

Jusqu’à 80°C, l’ADN est dit « natif », d’origine. À 86°C, on atteint une absorbance maximale. La courbe a une allure sigmoïde : on parle de courbe sigma. Le point entre 80 et 86°C est le point d’inflexion de la courbe :

 

 

 

 

 

 

 


Les molécules contenant plus de paires G – C ont des températures de fusion plus élevée.

Cf. figure 20

 

La température de fusion correspond au domaine de température étroit dont le point moyen est Tm (ou Tf)

Un poly AT a une Tm de 70°C ; un poly GC a une Tm entre 120 et 130°C.

 

L’effet hyperchrome de l’ADN consiste en un chauffage d’une solution d’ADN. On assiste alors à une diminution de la viscosité et une augmentation concomitante de la densité optique à 260 nm.

 

La réassociation (ou renaturation) des 2 brins est possible à condition que l’on diminue progressivement la température en dessous de la Tm. Si le refroidissement est brutal (100 à 0°C), le rappariement est impossible, et les 2 brins restent sous forme monocaténaire.

 

Ceci est employé dans les techniques d’hybridation nucléaire avec les sondes d’acides nucléiques (southern blot pour l’ADN et northern blot pour l’ARN)