{"id":9553,"date":"2021-01-05T23:22:49","date_gmt":"2021-01-06T04:22:49","guid":{"rendered":"https:\/\/nebula.org\/blog\/adn-polymerase\/"},"modified":"2021-02-20T20:26:30","modified_gmt":"2021-02-21T01:26:30","slug":"adn-polymerase","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nebula.org\/blog\/fr\/adn-polymerase\/","title":{"rendered":"ADN polym\u00e9rases – Les puissants \u00e9crivains du g\u00e9nome"},"content":{"rendered":"\n

D\u00e9finition de l’ADN polym\u00e9rase<\/h2>\n\n

Les ADN polym\u00e9rases sont des enzymes qui catalysent la synth\u00e8se de mol\u00e9cules d’ADN \u00e0 partir de d\u00e9soxyribonucl\u00e9otides. Les ADN polym\u00e9rases jouent un r\u00f4le cl\u00e9 dans la r\u00e9plication de l’ADN permettant la transmission d’informations g\u00e9n\u00e9tiques aux cellules filles de g\u00e9n\u00e9ration en g\u00e9n\u00e9ration.<\/p>\n\n

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Edit\u00e9 par Christina Swords, Ph.D.<\/em><\/p>\n\n

Aspects biochimiques des ADN polym\u00e9rases<\/h2>\n\n

Activit\u00e9 polym\u00e9rase<\/h3>\n\n

La polym\u00e9rase permet la liaison chimique de mol\u00e9cules individuelles (monom\u00e8res) pour former une cha\u00eene (polym\u00e8re). Dans le cas de l’ADN polym\u00e9rase, le polym\u00e8re form\u00e9 est l’acide d\u00e9soxyribonucl\u00e9ique (ADN). Les monom\u00e8res sont des d\u00e9soxyribonucl\u00e9otides, plus pr\u00e9cis\u00e9ment des d\u00e9soxynucl\u00e9osides triphosphates (dNTP). L’ADN polym\u00e9rase d\u00e9pendante de l’ADN utilise toujours un ADN simple brin d\u00e9j\u00e0 existant comme matrice pour la synth\u00e8se d’un nouveau brin compl\u00e9mentaire dont la s\u00e9quence nucl\u00e9otidique est ainsi d\u00e9termin\u00e9e par la matrice. Cette pr\u00e9servation de la s\u00e9quence d’ADN est d\u00e9terminante pour la capacit\u00e9 de l’ADN polym\u00e9rase \u00e0 copier l’information g\u00e9n\u00e9tique cod\u00e9e dans l’ADN. La copie correcte de la matrice est obtenue par appariement de bases compl\u00e9mentaires des bases nucl\u00e9otidiques incorpor\u00e9es avec les bases de la matrice d’ADN, m\u00e9di\u00e9e par des liaisons hydrog\u00e8ne. La synth\u00e8se du nouveau brin d’ADN a lieu de l’extr\u00e9mit\u00e9 5 ‘\u00e0 l’extr\u00e9mit\u00e9 3’. Chimiquement, une attaque nucl\u00e9ophile du groupe 3′-hydroxy terminal du brin d’ADN sur le phosphate \u03b1 du dNTP a lieu, lib\u00e9rant du pyrophosphate. Cette \u00e9tape est catalys\u00e9e par la polym\u00e9rase.<\/p>\n\n

Contrairement aux ARN polym\u00e9rases (produit de l’ARN qui est utilis\u00e9 pour synth\u00e9tiser des prot\u00e9ines \u00e0 partir d’acides amin\u00e9s), la synth\u00e8se du brin d’ADN compl\u00e9mentaire dans les ADN polym\u00e9rases ne peut avoir lieu que si une extr\u00e9mit\u00e9 3′-hydroxy libre est disponible pour la polym\u00e9rase. Le premier nucl\u00e9otide est alors attach\u00e9 \u00e0 cette extr\u00e9mit\u00e9. Dans la r\u00e9action en cha\u00eene par polym\u00e9rase (PCR), un ADN simple brin (amorce) d’environ 15 \u00e0 20 nucl\u00e9otides de longueur est utilis\u00e9 comme point de d\u00e9part de la r\u00e9action. Les enzymes n\u00e9cessitent g\u00e9n\u00e9ralement des ions magn\u00e9sium comme cofacteur.<\/p>\n\n

La catalyse de la formation de la liaison diester est fonctionnellement analogue \u00e0 la r\u00e9action correspondante des ARN polym\u00e9rases. Le dernier nucl\u00e9otide de la section d\u00e9j\u00e0 synth\u00e9tis\u00e9 et le nucl\u00e9otide \u00e0 ajouter sont coordonn\u00e9s \u00e0 l’un des deux ions magn\u00e9sium chacun dans le centre catalytique du domaine polym\u00e9rase. Le premier groupe phosphate du nucl\u00e9otide \u00e0 ajouter est coordonn\u00e9 aux deux ions magn\u00e9sium. La position spatiale permet au groupe hydroxy du nucl\u00e9otide pr\u00e9c\u00e9dent d’attaquer le groupe phosphate du nucl\u00e9otide \u00e0 ajouter. Dans le processus, un r\u00e9sidu de pyrophosphate est s\u00e9par\u00e9.<\/p>\n\n

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Les processus au niveau des sites actifs de l’ADN polym\u00e9rase o\u00f9 les r\u00e9actions d’acide nucl\u00e9ique sont catalys\u00e9es.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Activit\u00e9 d’exonucl\u00e9ase<\/h3>\n\n

De nombreuses polym\u00e9rases ont \u00e9galement d’autres fonctions enzymatiques. En pr\u00e9sence de faibles concentrations de dNTP, l’activit\u00e9 d’exonucl\u00e9ase 3 ‘\u2192 5’ pour l’\u00e9limination des nucl\u00e9otides pr\u00e9domine. Certaines polym\u00e9rases ont \u00e9galement une activit\u00e9 d’exonucl\u00e9ase 5 ‘\u2192 3’. Pour s’assurer qu’aucune erreur ne se produit lors de la lecture de la matrice d’ADN, ils ont cette fonction de relecture, c’est-\u00e0-dire qu’ils sont capables de d\u00e9tecter l’insertion d’un nucl\u00e9otide inadapt\u00e9 puis de l’\u00e9liminer de l’ADN au moyen de l’activit\u00e9 exonucl\u00e9ase. Cela permet la d\u00e9gradation d’un brin d’ADN ou d’ARN existant qui est d\u00e9j\u00e0 appari\u00e9 avec le brin matrice pendant la formation d’un nouveau brin. Il en r\u00e9sulte un \u00e9change de l’ancien brin contre un nouveau brin. Cette activit\u00e9 d’exonucl\u00e9ase est exploit\u00e9e par la m\u00e9thode de traduction de pseudo.<\/p>\n\n

Diff\u00e9rentes ADN polym\u00e9rases<\/h2>\n\n

Dans des bact\u00e9ries telles que Escherichia coli, il existe trois ADN polym\u00e9rases diff\u00e9rentes d\u00e9pendant de l’ADN. L’un d’eux, l’ADN polym\u00e9rase I (Pol I) a \u00e9t\u00e9 isol\u00e9 en 1955 par Arthur Kornberg et a \u00e9t\u00e9 la premi\u00e8re polym\u00e9rase jamais d\u00e9couverte. Cependant, ce n’est pas la polym\u00e9rase la plus importante pour la r\u00e9plication dans E. coli, car elle ne catalyse qu’environ 20 \u00e9tapes de synth\u00e8se (c’est-\u00e0-dire qu’elle n’a qu’une faible puissance de traitement). Cependant, il est responsable de la d\u00e9gradation de l’amorce lors de la r\u00e9plication en raison de son activit\u00e9 d’exonucl\u00e9ase 5 ‘\u2192 3’. L’ADN polym\u00e9rase II et l’ADN polym\u00e9rase III, les deux autres ADN polym\u00e9rases d’E. Coli, ont \u00e9t\u00e9 isol\u00e9es 15 ans seulement apr\u00e8s la d\u00e9couverte de l’ADN polym\u00e9rase I, apr\u00e8s que des mutants d’E. Coli pr\u00e9sentant un d\u00e9faut dans le g\u00e8ne de la polym\u00e9rase I se soient n\u00e9anmoins av\u00e9r\u00e9s comp\u00e9tents pour r\u00e9plication. Cependant, ces mutants \u00e9taient particuli\u00e8rement sensibles aux rayons UV et aux substances alkylantes, c’est pourquoi on suppose que l’ADN polym\u00e9rase I effectue principalement des t\u00e2ches de r\u00e9paration. La polym\u00e9rase III, qui effectue la r\u00e9plication proprement dite dans E. coli, est compos\u00e9e d’un total de sept sous-unit\u00e9s et n’appara\u00eet qu’en tr\u00e8s peu de copies par cellule bact\u00e9rienne.<\/p>\n\n

Les ADN polym\u00e9rases eucaryotes, y compris les ADN polym\u00e9rases humaines, sont class\u00e9es dans les familles suivantes:<\/p>\n\n