Structure secondaire de l'ADN
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Par profbioch, le 08/11/2009 à 16:12:10

Structure secondaire de l'ADN

L'ADN est constitué de 2 brins d'acides nucléiques complémentaires et anti-parallèles.

Complémentarité : les bases des acides nucléiques s'apparient grâce à des liaisons H (hydrogène). Il se forme 3 liaisons H entre C et G et 2 liaisons H entre A et T:

A T C G acides nucleiques

Donc si on a A sur un brin, en face on a T et réciproquement.
Si ona G sur un brin, en face on aura un C et réciproquement : A / T = C / G = 1, c'est la loi de Chargaff.

Anti-parallèle : les 2 brins sont dits anti-parallèle, car leur polarité est inversée. Dans une double hélice d'ADN, un brin est dans le sens 5'->3' alors que le brin complémentaire est en sens 3'->5'. Lorsque l'on regarde une double hélice d'ADN, on peut déterminer le sens d'un brin en regardant l'oxygène du ribose : il n'indique pas le nord mais pointe vers l'extrémité 5'.
Si tout va bien, comme les brins sont anti-parallèle, pour 2 bases appariées ensemble les riboses sont en sens inverse.

C G bases pyrimidiquesA T bases puriques

Les paires de bases forment des plateaux, de ce fait, l'hélice est un ensemble de plateaux qui forment un espèce d'escalier. La rotation entre 2 plateaux consécutifs est de l'ordre de 36°. Il y a donc 10 paires de bases par tour d'hélice. Ce même tour d'hélice fait 34 å de long pour un diamêtre de 20 å. On a donc 3.4 å entre 2 paires de bases consécutives.

L' hélice d'ADN peut avoir plusieurs configurations (formes) suivant la séquence et la concentration ionique des milieux :

ADN forme AADN forme BADN forme Z (zigzag)
Hélice ADN forme AHélice ADN forme BHélice ADN forme Z
Hélice droiteHélice droiteHélice gauche
grand sillon : grand
petit sillon : écrasé, inaccessible
grand sillon : grand
petit sillon : petit
les 2 sillons sont équivalents
paires de bases inclinées de 19° par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de l'hélicepaires de bases perpendiculaires au plan de l'axe de l'hélicepaires de bases perpendiculaires au plan de l'axe de l'hélice
liaison osidique antiliaison osidique antiliaison osidique :
purine : syn
pyrimidine :anti
présence relativement fréquenteprésence très fréquenterare

La forme Z n'est en fait qu'une séquence alternée de C et de G : CGCGCGCG

Vous pouvez voir ces 3 hélices en 3D sur mon site : stéréographie

Une base reliée à un sucre peut être en position anti ou en syn, évidemment la position la plus courante dans l'ADN est anti.

positions syn et anti

Le sucre contient est un cycle à 5 atomes (4 carbones et 1 oxygène). Comme on a des carbones sp3(tétraédrique), le cycle ne peut pas être plan, il y aura toujours un atome au dessus du plan ou en dessous. En général c'est soit le C2' soit le C3' qui est en dehors du plan. Si l'atome est au dessus du plan on dit qu'il est en position endo, si il est en dessous du plan on dit qu'il est en position exo. On peut aussi avoir ces deux atomes en dehors du plan, un au dessus et l'autre en dessous. En général dans l'ADN on a un C2' endo et dans l'ARN un C3'endo.

formes endo et exo

Les plateaux de bases peuvent être décalés entre eux, c'est à dire non parallèles. Il existe 3 types de rotation d'un plateau de paire de bases par rapport à la normale : roulis, tangage et lacet.

ss ADN roulis tangage lacet
Ça vous plait ? c'est moi qui l'ai fait !!!
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