Cours biologie structure des acides nucléiques, tutoriel propriétés physico chimiques des acides nucléiques document PDF.

Le surenroulement.
L’ADN non-linéaire peut, en général, être considéré comme circulaire.
Le surenroulement entraîne un compactage de l’ADN. Pour retirer cet enroulement, il faut libérer un brin (couper un des deux brins). On passe alors à une forme circulaire ouverte (forme relaxée). Si l’on coupe le second brin, on obtient une forme linéaire.
Les enzymes gyrases (ou topo-isomérases II) coupent un brin et l’amène à effectuer un super-tour négatif (consommation d’ATP).
La revergyrase fait effectuer à l’ADN un super-tour positif.
La topo-isomérase I coupe un brin, attend qu’il se déroule puis ressoude la coupure. Cette enzyme fonctionne pendant la réplication de l’ADN.
Le rôle du surenroulement :

• L’ADN est beaucoup plus compact.
• Le surenroulement négatif aide à la séparation des brins alors que le surenroulement positif resserre les brins.
• Il régule l’expression génique en permettant ou non la transcription de la partie surenroulée.

Dosage et purification.
Les bases absorbent les UV vers 260 nm. (A : 259 nm ; G : 253 nm ; C : 271 nm).
e = 10 000 M^-1cm^-1  (DO = e.[C].l = 10⁴.[C])
Le poids moyen d’un nucléotide monophosphate est de 300g/L.
On a alors : DO = (10⁴/300).[C]    (C est en g/L).
Pour des oligonucléotides, de 10 à 20 bases, cette formule fonctionne.
Pour une solution d’ADN, il faut 50 µg/mL pour avoir 1 de DO.
Pour une solution d’ARN, il faut 40 µg/mL pour avoir 1 de DO.
– L’énergie est en parti prise pour maintenir la structure, donc, l’absorption diminue.
Quand la DO (à l=260 nm) est égale à 2×DO (à l=280 nm), c’est que la solution ne contient que de l’ADN.
L’utilisation des colorants.
Exemple avec le bromure d’éthidium (B Et) : c’est un composé fluorescent, excité à 254 nm, il émet vers le rouge. Il se place entre les bases et fonctionne mieux sur l’ADN que sur l’ARN. C’est un agent très mutagène.
Purification.
A\ Fractionnement cellulaire.
Pour les cellules eucaryotes, l’ADN est dans le noyau, l’ARN est dans le cytoplasme et l’ADN mitochondrial est dans les mitochondries.
On a trois composants principaux : le noyau, le cytoplasme et les mitochondries.
B\ La séparation des acides nucléiques des protéines.
In vivo, l’ADN est entouré de protéines (les histones et des enzymes), comme l’ARN. Pour les séparer, on dénature les protéines (avec du SDS ou du guanadium) et on effectue la séparation grâce à un solvant organique (phénol, chloroforme).
C\ La concentration par précipitation.
On prépare une solution d’acides nucléiques, d’éthanol et d’un sel monovalent (Na⁺Cl^–).
Le sel va rentrer en compétition avec les molécules d’eau et l’éthanol.
Les acides nucléiques vont alors précipiter et on obtiendra une solution relativement pure.
D\ Séparation des acides nucléiques.
On fait une digestion enzymatique de l’ADN ou de l’ARN par un DNase ou par une RNase.
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