Replication chez les eucaryotes

Par rapport aux procaryotes la réplication est plus rare, car l'initiation est très contrôlée, de plus, l'ADN est sous forme de chromatine. L'ADN s'enroule autour d'un octamère d'histones (200pb autour de (h₂a h₂ b h₃ h₄)₂ ) formant ainsi un nucléosome.

Les ADN polymérases

Il en existe 5 : alpha béta gamma delta epsilon. Alpha delta et epsilon participent à la réplication du chromosome.

ADN polymérase	Nombre de sous unités	Activités
Alpha	4	1 polymérase 2 primases 1 pour le maintient de la structure alpha n'a pas d'activité exonucléasique 3'->5'
Delta	2	1 activité exonucléasique 3'->5' pas d'activité primase, processivité faible
Epsilon	2	1 activité exonucléasique 3'->5' Pas d'activité primase, forte processivité
Béta	1>	impliquée dans la réparation de courts fragments d'ADN
Gamma	1	1 activité exonucléasique 3'->5' responsable de la réplication de l'ADN mitochondriale dont la réplication est indépendante de l'ADN nucléaire

Initiation

Compte tenu de la taille des brins d'ADN chromosomique la réplication a certainement plusieurs origines de réplication.

Chaques origines de réplication est appelée oeil de réplication.

Pour un oeil de réplication, on a 2 complexes multienzymatiques qui vont en sens inverse. Chez les eucaryotes les fragments d'Okazaki sont plus petit (environ 200pb). Ces fragments ont à leur extrémité 5' des fragments d'arn (10 nucléotides) syntéthisés par une primase:

• Soit alpha synthétise les amorces ARN et les allonge sur le brin à synthèse discontinue de l'ADN naissant. Pour le brin à synthèse continue le complexe ADN polymérase delta/pcna synthétise le brin d'ADN(pcna est une protéine qui augmente fortement la processivité).
• Soit alpha est uniquement responsable de la synthèse des amorces et quelques désoxynucléotides. Le brin continu est répliqué par epsilon; delta/pcna réplique le brin discontinu.

Dans tous les cas on a sur un brin une ADN polymérase très processive et sur l'autre brin la processivité est moindre.

Lors de la réplication l'adn simple brin est stabilisé grâce à des protéines : rp-a ou rf-a, équivalent aux ssb chez E.Coli (single stranded dna binding protein). Les amorces arn sont supprimées par la rnase h, les trous ainsi formés sont bouchés par béta ou alpha. Les fragments sont reliés une adn ligase. il existe 3 adn ligase (i, ii,iii) dont la i est indispensable à la réplication du chromosome. Quand aux topo-isomérases, il y en a 2 (i et ii).

Terminaison

D'après des études sur SV40 (réplication bidirectionnelle) la réplication s'arrête sous l'effet de contraintes topologiques.

Activite correctrice des ADN polymerases :

• Procaryotes : pour E.Coli (4.10⁶pb) le taux d'erreurs acceptable serait de l'ordre de 10^-6 à 10^-7 mais la seule complémentarité des bases ne le permet pas. Ceci étant dû à la tautomérisation. Si on a ajout d'un nucléotide sous la forme énol, le retour à la forme céto provoque un mésappariement. L'ADN polymérase est alors bloquée et doit revenir en arrière grâce à son activité exonucléasique 3'->5' ( sous unité epsilon de l'adn polymérase iii).
• Eucaryotes : le génome est beaucoup plus important (homme 3.5 10⁹pb) la fidélité doit être de 10⁹. Ceci est peut être dû à une activité exonucléasique 3'->5' sur delta et alpha. Plus les polymérases sont processives, plus le taux d'erreurs est faible.

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oui c'est aisé à comprendre

Mais c'est quoi une activité exonucléasique

Très bonne question, j'aurai peut etre du le préciser dans le cours

Lorsque les ADN polymérases (ADN pol) synthétise l'ADN, elles peuvent faire des erreurs et donc vont revenir en arrière pour enlever la mauvaise base, c'est ca l'activité exonucléasique. exo- par ce que la coupure du brin de l'ADN se fait par l'extrémité, dans le cas contraire on parle d'endonucléase.

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C'est ce qui est illustré sur cette image : entre extension (error) et proofreading

Cette image provient de http://fr.wikipedia.org/wiki/ADN_polym%C3%A9rase

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comment montrer que les 2 brin d ADN matrice sont anti paralleles par la methode du plus proche voisin?

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