LES ACIDES NUCLÉIQUES

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1 LES ACIDES UCLÉIQUES 1 Les acides nucléiques : macromolécules présentes dans toutes les cellules. Deux grands types d acides nucléiques : - les Acides Désoxyriboucléiques (AD) dans le noyau des cellules animales et végétales, le génome des bactéries et de certains virus. - les Acides Riboucléiques (AR) dans le cytoplasme cellulaire. Chez certains virus, le génome est de l AR. Un gène de l AD est transcrit en ARm. L ARm est traduit en protéines. 2 1

2 189 : Isolement de l AD Le biologiste suisse Friedrich Miescher décrit la nucléine (du latin nucleus, noyau), une substance riche en phosphore et aux propriétés acides qu il avait extrait de noyaux de globules blancs à 1927 : Identification de la nature chimique de ces molécules. Travaux d Albrecht Kossel et de Phoebus Levene : la nucléine est principalement constituée d'acide Désoxyriboucléique : Expérience de Frederick Griffith 2 souches de Streptococcus pneumoniae mise en évidence d un «principe transformant» 4 2

3 swald T. Avery 1944 : le principe transformant correspond à l'ad swald T. Avery,Colin McLeod et Maclyn McCarty publient un article qui établit que l AD est le support de l hérédité et non les protéines (résultat accueilli avec scepticisme à l époque par la communauté scientifique) Colin McLeod Maclyn McCarty : relation d'équimolarité entre certaines bases azotées. [A]=[T] et [G]=[C]. Erwin Chargaff, biochimiste autrichien, découvrit un rapport entre les bases constitutives de l AD. Il définit alors le coefficient de spécificité ((G+C)/(A+T)) caractérisant chaque molécule d'ad. 3

4 1951 : clichés de diffraction aux rayons X d'ad cristallisé. Rosalind Franklin Maurice Wilkins : James Watson (25 ans, biochimiste américain) et Francis Crick (37 ans, biologiste britannique) au laboratoire Cavendish de l Université de Cambridge publient dans ature un article intitulé A structure for Deoxyribose ucleic Acid proposant la forme de double hélice. 8 4

5 1952 : Expériences de Alfred ERSEY et Martha CASE Confirment le rôle génétique de l'ad : Expériences de Alfred ERSEY et Martha CASE Confirment le rôle génétique de l'ad ±

6 I. UCLÉSIDES ET UCLÉTIDES 11 s puriques et pyrimidiques Purine 2 Adénine (A) AD et AR Guanine (G) AD et AR Pyrimidine Cytosine (C) Thymine (T) Uracile (U) AD et AR AD AR

7 Pentoses b-d-ribofuranose AR 2-désoxy-b-D-Ribofuranose AD 13 ucléosides B B + R dr Ribose ou 2-désoxyribose R dr ucléoside La liaison -osidique unit le carbone 1 de l ose et l azote : - 1 de la base pyrimidique - 9 de la base purique 7

8 ucléosides 2 4' 5' 3' 2' ' (adénine) Sucre (ribose) Ribonucléoside (Adénosine) 2 5' 4' 3' ' 2' (cytosine) Sucre (2-désoxyribose) Désoxyribonucléoside (2'-désoxycytidine) omenclature des principaux nucléosides Sucre ucléoside Symbole Adénine Ribose Adénosine A Adénine Désoxyribose 2 -désoxyadénosine da Guanine Ribose Guanosine G Guanine Désoxyribose 2 -désoxyguanosine dg Cytosine Ribose Cytidine C Cytosine Désoxyribose 2 -désoxycytidine dc Uracile Ribose Uridine U Thymine Désoxyribose 2 -désoxythymidine dt Les nucléosides puriques ont un suffixe «osine» Les nucléosides pyrimidiques ont un suffixe «idine» (attention : la cytosine est une base!!!) 8

9 ucléotides Un nucléotide résulte de l estérification d une fonction alcool d un nucléoside avec l acide phosphorique R P R P 2 B + R dr Ribose ou 2-désoxyribose + P Phosphate P R dr ucléotide B ucléotides Dans l AD et l AR, les nucléotides constitutifs sont phosphorylés au niveau de l alcool primaire du pentose (position 5 ). 2 P Phosphate 4' 5' 3' ' 1' (Adénine) Sucre (Ribose) ucléotide (Adénosine-5 -monophosphate ou AMP) 9

10 ucléotides L ester phosphorique peut être engagé avec une ou plusieurs autres molécules d acide phosphorique via une liaison anhydride d acide. Dans les cellules, les nucléosides sont retrouvés sous forme mono, di- et triphosphates. 2 P b P P Phosphate 4' 5' 3' ' 1' (Adénine) Sucre (Ribose) ucléotide (Adénosine-5 -monophosphate ou AMP) ucléotide (Adénosine-5 -diphosphate ou ADP) ucléotide (Adénosine-5 -triphosphate ou ATP) omenclature des principaux nucléotides Sucre ucléoside ucléotide Adénine Ribose Adénosine Ex : Adénosine-5 -monophosphate AMP, ADP, ATP Adénine Désoxyribose Désoxyadénosine Ex : Désoxyadénosine-5 -monophosphate damp, dadp, datp Guanine Ribose Guanosine Ex : Guanosine-5 -monophosphate GMP, GDP, GTP Guanine Désoxyribose Désoxyguanosine Ex : Désoxyguanosine-5 -monophosphate dgmp, dgdp, dgtp Cytosine Ribose Cytidine Ex :Cytidine-5 -monophosphate CMP, CDP, CTP Cytosine Désoxyribose Désoxycytidine Ex : Désoxycytidine-5 -monophosphate dcmp, dcdp, dctp Uracile Ribose Uridine Ex : Uridine-5 -monophosphate UMP, UDP, UTP Thymine Désoxyribose Désoxythymidine Ex : Désoxythymidine-5 -monophosphate dtmp, dtdp, dttp 10