BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE Biochimie des acides nucléiques et de l information génétique (Professeur Joël Lunardi - PCEM )

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1 BIOCHIMIE ET BIOLOGIE MOLECULAIRE Biochimie des acides nucléiques et de l information génétique (Professeur Joël Lunardi - PCEM ) CHAPITRE 1. INTRODUCTION CHAPITRE 2. LES ACIDES NUCLEIQUES I. ADN 1. Structure 1.1. Bases 1.2. Glucides 1.3. Groupe phosphate 1.4. Nucléosides, nucléotides, désoxynucléotides 1.5. Liaison phosphodiester 1.6. Propriétés de la double hélice 2. Propriétés physico-chimiques 2.1. Taille 2.2. Masse 2.3. Absorption 2.4. Dénaturation-renaturation 2.5. Topologie Structures spatiales des nucléotides ADN A, B, Z ADN linéaire et ADN circulaire Super-hélicité et torsion Topoisomérases Autres structures 2.6. Dégradation Dégradation chimique Dégradation enzymatique II. ARN 1. Structure 2. Propriétés 3. Types d'arn III. Biosynthèse des nucléotides 1. Biosynthèse des nucléotides monophosphate 2. Interconversion des nucléotides IV. Conditionnement cellulaire du matériel génétique 1. Organisation chez les virus 2. Organisation chez les procaryotes 3. Organisation chez les eucaryotes 3.1. Chromatine 3.2. Nucléosomes et histones 4. Organisation dans les mitochondries 5. Organisation dans les chloroplastes 6. Conditionnement de l'arn

2 V. Organisation génomique de l'information 1. Génome et allèles 2. Génome et gènes 3. Structure des gènes 4. ADN génomique et répétition CHAPITRE 3. REPLICATION I. Réplication chez les procaryotes 1. Origine 2. Initiation 3. Elongation 4. Terminaison II. Réplication chez les eucaryotes 1. ADN polymérases 2. Réplication des extrémités télomériques 3. Réplication : cible thérapeutique III. Réplication de l'adn mitochondrial IV. Réplication à partir d'arn CHAPITRE 4. MAINTENANCE ET VARIATIONS DE L'ADN I. Mécanismes de maintenance de l'adn 1. Altérations 2. Corrections des dommages prévention 2.1. Prévention 2.2. Mécanismes de réparation 2.3. Correction immédiate 2.4. Correction secondaire Réparation par excision de base Réparation par excision de nucléotide Réparation des cassures double-brin Correction des mésappariements 2.5. By-pass polymérases II. Variations du message génétique 1. Variants moléculaires 2. Conséquences des variations moléculaires 3. Polymorphismes 3.1. SNP 3.2. Microsatellites 3.3. Minisatellites 4. Recombinaison 4.1. Recombinaison générale : modèle procaryote 4.2. Recombinaison méïotique

3 4.3. Recombinaison équilibrée ou non-équilibrée 5. Transposition 5.1. Transposition d'adn 5.2. Rétroposons CHAPITRE 5. LA TRANSCRIPTION I. Généralités II. Mécanisme 1. Initiation 2. Elongation 3. Terminaison III. Maturation des ARN eucaryotes 1. ARNm 1.1. Capping 1.2. Polyadénylation 1.3. Epissage 2. ARNr 3. ARNt 4. ARN mitochondriaux IV. Dégradation V. Inhibiteurs de la transcription VI. ARN autocatalytiques CHAPITRE 6. LA TRADUCTION I. Le code génétique 1. Mise en évidence 2. Propriétés 3. Code génétique et mutations II. Les molécules informationnelles de la traduction 1. ARNm 2. ARNr 3. ARNt 3.1. Structure 3.2. Fonctions 3.3. Reconnaissance du codon III. La traduction 1. Activation des acides aminés 2. Mécanisme de la synthèse des peptides 2.1. Initiation 2.2. Elongation 2.3. Terminaison

4 3. Coût énergétique de la traduction protéique 4. Polyribosomes 5. Traduction mitochondriale 6. Insertion co-traductionnelle 7. Inhibiteurs de la traduction CHAPITRE 7. REGULATION DE L'EXPRESSION I. Régulation au niveau chromatine 1. Domaines de la chromatine 2. Modifications des histones 3. Structure de l'adn 4. Méthylation de l'adn II. Régulation transcriptionnelle 1. Séquences cis-régulatrices 2. Facteurs trans-régulateurs 3. Motifs protéiques d'interaction 4. Modulation combinatoire III. Régulation post-transcriptionnelle 1. Epissage alternatif 2. Modification éditoriale 3. Régulation de la polyadénylation 4. Régulation de la stabilité IV. Régulation traductionnelle 1. Inhibition de l'initiation de la traduction 2. Régulation des facteurs de traduction V. Régulation post-traductionnelle CHAPITRE 8. METHODES D'ETUDES ET BIOTECHNOLOGIE I. Methodes et outils moléculaires généraux 1. Extraction et purification 2. Outils enzymatiques 2.1. Couper l'adn 2.2. Copier l'adn 2.3. Coller l'adn 2.4. Marquer l'adn 3. Méthodes de séparation des fragments d'adn 3.1. Electrophorèse sur gel 3.2. Electrophorèse capillaire 3.3. Chromatographie liquide II. Hybridation moléculaire 1. Sondes moléculaires 2. Hybridation sur support III. Clonage

5 1. Vecteurs 2. Intégration, transformation et sélection 3. Banques d'adn IV. Amplification de l'adn 1. Amplification par clonage 2. Amplification par PCR V. Séquençage de l'adn 1. Méthode enzymatique 2. Méthode chimique 3. Séquençage par hybridation VI. Modifier le matériel génétique 1. Mutagénèse 2. Transfert ex vivo et in vivo VII. Etude de l'expression des gènes 1. Analyse qualitative et quantitative de la transcription 2. Analyse dynamique de la transcription 3. Analyse des éléments de régulation 4. Méthodes d'analyse globale 4.1. Analyse du transcriptome 4.2. Analyse du protéome 5. Analyse du rôle des gènes 5.1. Analyse ectopique 5.2. ARN anti-sens, ARN interférent 5.3. Invalidation génique VIII. Bioinformatique CHAPITRE 9. APPLICATIONS MEDICALES I. Cartographie du génome 1. Carte physique 2. Carte génétique 3. Identification des gènes associés à une maladie II. Etude des mutations et polymorphismes 1. Diagnostic direct 2. Diagnostic indirect 3. Etudes médico-légales 4. Identification de génomes exogènes III. ADN et thérapeutique 1. Production de protéines recombinantes 2. Thérapie génique