🧬 SVT (spécialité)1ereFiche de révision

La réplication de l'ADN

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Fiche de révision

Double hélice, deux brins de nucléotides (sucre + phosphate + base A, T, G ou C).
Complémentarité : A face à T, G face à C ; la séquence d'un brin fixe celle de l'autre.
Une chromatide = une molécule d'ADN + protéines de structure.
$0{,}34$ nm entre deux nucléotides successifs ; $6{,}4 \times 10^{9}$ paires par cellule humaine diploïde, soit environ $2$ m d'ADN par cellule dans un noyau de $5$ µm.
Histoire : Miescher (nucléine, 1869), Feulgen (coloration, 1924), Avery (l'ADN transmet un caractère, 1944), Watson, Crick et Franklin (double hélice, 1953).

Étape	Ce qui se passe
Ouverture	les brins s'écartent en de nombreuses origines (yeux de réplication)
Synthèse	l'ADN polymérase assemble face à chaque brin un brin neuf complémentaire
Résultat	deux molécules identiques, chacune : un brin ancien + un brin neuf

Conséquence : les chromatides sœurs sont identiques, la mitose transmet la même information, les mitoses successives forment un clone.

Bactéries à ADN lourd ( $^{15}$ N) transférées en milieu léger ( $^{14}$ N) ; centrifugation en gradient de densité.

Génération	Bandes	Élimine l'hypothèse
1	une seule, intermédiaire	conservative (prévoyait lourde + légère)
2	légère + intermédiaire (1/1)	dispersive (prévoyait une seule bande)

Génération $n$ : fraction de molécules hybrides $= \dfrac{2}{2^{n}}$ , le reste est léger.

$t = \frac{N}{2 \times v \times (\text{nombre d'origines})}$

E. coli : $4{,}6 \times 10^{6}$ paires, une origine, $v = 1\,000$ nucléotides/s : $t \approx 2\,300$ s $\approx 40$ min.
Humain : $6{,}4 \times 10^{9}$ paires, $v = 50$ nucléotides/s : une origine donnerait $6{,}4 \times 10^{7}$ s (deux ans) ; des dizaines de milliers d'origines ramènent la phase S à quelques heures.

Étape	T (°C)	Rôle
dénaturation	$95$	séparation des brins
hybridation	$55$	fixation des amorces (encadrent le fragment)
élongation	$72$	Taq polymérase, $\approx 1\,000$ nucléotides/min

Nombre de copies après $n$ cycles : $2^{n}$ ( $2^{30} \approx 10^{9}$ ).

Piège	Correction
Oublier les deux fourches par origine	longueur copiée par seconde $= 2v$ par origine
Bande intermédiaire = brins « mélangés »	non : un brin entier lourd + un brin entier léger
Nombre de copies $= 2n$	c'est $2^{n}$ : doublement à chaque cycle
Confondre réplication et transcription	réplication : ADN → ADN, phase S, deux copies complètes
Unités	nm en m ( $10^{-9}$ ), s en min ou h

ADN double brin complémentaire ; chromatide = une molécule.
Réplication semi-conservative par l'ADN polymérase en phase S : deux molécules identiques, un brin ancien + un brin neuf chacune.
Meselson et Stahl : intermédiaire (gén. 1), puis légère + intermédiaire (gén. 2).
$t = N / (2 v \times \text{origines})$ ; bactérie 40 min, eucaryote : milliers d'origines.
PCR : $95$ / $55$ / $72$ °C, $2^{n}$ copies ; mitoses = clone.

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