La DNA Pol

Une "activité" est une partie d'enzyme capable d'effectuer une réacion.
Si certains enzymes ont une seule activités, d'autres peuvent en avoir plusieurs.

L'acivité DNA Pol est une des activités enzymatiques situées sur un(e) enzyme appelé(e) DNA polymérase. Cet(te) enyme présente souvent aussi une ou plusieurs activités exonucléasiques: une exonucléasique 5' --- > 3' et une exonucléasique 3' --- > 5', par exemple.

Mots nouveaux et questions qu'il faut se poser aprés l'étude

1 . mots nouveaux: souvent bien définis sur les sites Wikipedia.


une activité : fait partie d'un enzyme qui peut avoir d'autres activités exo-nucléase, endo-nuclase ...
ssDNA, dsDNA. (ss= single strand, ds= double strand)
génome.
intron.
Pseudogène.
dNTP.
tampon.
éditer.
processivité.

2. questions d'examen.

Quelle différence y-a-t-il entre une DNA Pol er une RT DNA Pol ?
Quelle est l'origine des RT DNA Pol connues ?
Quelles sont les fonctions de l'hélicase, de la topoisomérase ?

définition

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L'acivité DNA Pol allonge l'extrémité 3' d'une amorce (en anglais= primer) appariée à une matrice (en anglais: template) en utilisant des dNTP (désoxy-Nucléotice-Tri-Phosphate). Les dNTP fourniront les dNMP et l'énergie nécéssaires à la polymérisation.
La réaction utilise quatre dNTP: dATP, dGTP, dCTP et dTTP. Son activité optimale se situe aux environs de pH 8.

DNAPol1Figure 1: dessin définition

Le primers sont soit une molécule d'ARN soit une molécule d'ADN. La matrice est une molécule de DNA.

Maintenant que vous avez compris, le moment est venu de mémoriser en ne retenant qu'un schéma simple que vous reproduisez mentalement en le récitant:

DNAPol1Figure 1: dessin définition

Plusieurs DNA Pol sont capables de réaliser la duplication de l'ADN, d'autres réparent constamment les ADN: Les molécules d'ADN sont longues et fragiles. Elles se brisent et doivent donc être réparées, certaines polymerases font continuellement cette besogne ménagère.

Une amorce (appelé primer en anglais) est une petite séquence au moins de 17 nucléotides (17 nt): une amorce plus courte ne reste pas attachée à la matrice. On peut commander les amorces chez divers foutnisseurs. La seule limitation dans la longueur est le prix (± 1 dollar par nucléotides ou nt). Un primer est synthétisé en usine et vendu en poudre lyophilisée dans un petit tube. La quantité fournie est indiquée sur le tube, elle est exprimée en micromole. Si on ajoute 1µlitre à une µMôle, on obtient un solution molaire.

Il est prudent de faire séquencer les primer que l'on reçoit, l'objectif des usines étant de faire des dollars et pas des primers.

Les dNTPs sont aussi vendus ainsi que les enzymes (DNA Pol), modifié ou non. Les enzymes sont vendus avec leur tampon.

Les autres activités

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1. les reverse trancriptase


Les Reverses transcriptases (RT DNA Pol) utilisent un matrices ARN ou ADN. Quand la matrice est un ARN, elle produisent une copie ADN ou ADNc, simple brin (ss cDNA), soit une copie icomplémentaire en langage DNA (ss signifie simple brin, single strand). Celui-ci peuy est traduit en ds cDNA grâce à une DNA Pol et un primer. (ds signifie double strand).

Un ARNm mature sera donc copié sans ses introns. Dans le génome humain, on trouve de telles copies, on les appelle des "pseudogènes". L'origine ces gènes sans intron se discute: Une activite RT DNA Pol peut-elle s'exprimer chez lhomme (les seules que l'on connaisse sont virales).

DNAPol1



Les activité exonucléasiques.


On connait les activités exonucléasiques 5' --- > 3' (qui "déblaye" en aval et 3' --- > 5' qui "éditent" en amont. elles ne sont pas présentes dans toutes les DNA Pol

DNAPol1Figure 1: dessin définition

L'activité exonusleasique des DNA Pol. Le premier schéma montre le déblayage que va pratiquer l'activité 5' --- > 3', le second, l'edition que fera l'activité 3' ---> 5'.

Les DNA Pol des eucaryotes sont de l'ordre de un erreur pour l'ajout des 107 nucleotides. Ces erreurs sont corrigées par une activité éditrices de l' enzyme. L'enzyme "relit" son travail et excise les nucléotides mal plecés. ce qui réduite les erreur à 109..



La processivité de la DNA Pol.


La processivité est le temps qu'une polymérase reste "attachée" à son substrat. Une polymérase très processive reste attachée très longtemps.

la DNA Pol peut se détacher de la matrice qu'elle copie: "dérailler".. Elle quitte la matrice comme un train qui déraille. Les DNA Pol impliquées dans les processus de réparation se détachent très facilement et on dit que leur processivié est faible. Par contre, les DNA Pol impliquées des la réplication du génome sont au contraire fortement processives. La protéine PCNA (Chez les eucaryoytes et les Archea) relie les deux Pol implquées dans la réplication et augmentant ainsi leur processivité. Les DNA pol restent unies pendant le processus ... Ce qui est difficile à imaginer: attacher deux DNA Pol qui travaillent en sens opposé.

Les DNA pol et la duplication du génome avant la mitose des eucaryotes ou la scission binaire des bactéries

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figure 1.: l'anneau vert représente une topoisomérase qui déroule l'ADN, l'hélicase (grand rond vert foncé) qui ecarte les deux brins. Les nucléotides verts sont protégés par les SSBP ou single strand DNA binding protein. Les DNA Pol sont les ronds plus petits en vert clair. Le DNA Pol du brin retardé fait de courts segments en allongeant les primers ARN produit pas une primase. Les courts segments sont réunis par une ligase.