Les étapes de la réplication chez les procaryote

La phase d'initiation

  • Ouverture de la double hélices sur 40 pdb et formation de la fourche réplicative et permise par reconnaissance de l'origine de réplication par le DNA A

  • Les topo-isomérase relâchent les contraintes topologiques

  • L'ouverture de l'ADN entraîne la formation de l'œil de réplication et des deux fourches de réplication,

  • Les hélicases (DNA B) permettent le déroulement des deux brins

  • Les topomérase permettent d'enlever les contraintes essentielles à l'avancée de l'hélicase

  • D'autre part les protéines SSB protègent les ADN simple brins les empêche de se réenrouler. Elles se fixent le long de l'ADN qui interagit au niveau du squelette phosphoribose et pas au niveau des bases

Initiation

Exemple

Chez l'E.Coli l'origine de la réplication est appelée oriC, et se compose de 245 paires de bases. Les séquences clés sont formées de deux séries de courtes répétitions

- 3 répétitions d'une séquence de 13 paires de bases: GATCTNTTNTTTT

- 4 répétitions d'une séquence de 9 paires de bases: TTATCCACA

phase d'élongation

du brin précoce dans le sens de déplacement de la fourche :Le brin qui servira de matrice au brin précoce est lu dans le même sens que l'avancée de la fourche, c'est-à-dire de 3' vers 5'. Au niveau de l'origine de réplication les ADN polymérases nécessitent une amorce qui sera mise en place par les primases.

Cette amorce sera ici de l'ARN, l'ADN pouvant être utilisé in vitro. L'ADN polymérase III sera responsable de l'initiation et de l'élongation du brin précoce.

Élongation du brin tardif dans le sens inverse du déplacement de la fourche :Le brin qui servira de matrice pour le brin tardif doit également être lu dans le sens 3' vers 5', mais comme nous l'avons déjà vu précédemment, la fourche se déplace dans le sens inverse et donc l'ADN polymérase III qui sera également responsable de l'élongation du brin tardif.

De cette manière sa synthèse sera segmentée en fragment de taille relativement constante à chaque fois que le brin matriciel sera assez « découvert » et ainsi on respectera le sens d'élongation de 5' vers 3'. Ces fragments sont appelés fragments d'Okasaki.

Les fragments d'Okasaki eucaryote mesurent 100 à 200 pdb et les procaryotes 1000 à 2000 pdb. A chaque segment il y a recrutement d'une primase pour la synthèse d'une amorce d'ARN constitué de 10 à 50 nucléotides selon l'espèce.

Par la suite les amorces vont être détruites par des protéines à activité ribonucléasique telles que des RNases, et l'ADN polymérase I va compléter la brèche entièrement. La dernière liaison phosphodiester entre l'extrémité 5' du premier fragment et l'extrémité 3' du deuxième fragment, ce qui correspond à l'épissage, sera réalisée par la ligase.

élongation

Phase de terminaison

Le terminateur est le site de fixation de protéines « Tus » qui reconnaît les régions Ter. Chez E-Coli, la partie entre les deux terminateurs n'est d'abord pas répliqué, les deux ADN circulaires sont ainsi associés, on utilise alors la topo-isomérase II pour les dissociés. L'ADN polymérase I complétera ensuite les parties non répliquées.

terminaison

phase de vérification et correction

  • Après qu'un brin d'ADN est construit, l'ADN polymérase II le relise et l'édite

  • Si l'ADN polymérase trouve un erreur, un enzyme s'appelle nucléase l'enlève

  • ADN polymérase remplace l'erreur avec le/les nucléotide(s) correct(s)

La réplication chez les procaryote