1ere Spécialité SVT, Chapitre 2: Recopier l'information génétique avant de la transmettre

Une preuve du mécanisme de la réplication de la molécule d’ADN

Crick et Watson découvrent la structure del’ADN en 1953 et proposent dès cette époque que la réplication se fasse par ouverture de la molécule en deux puis ajouts des nucléotides complémentaires, comme le montre le schéma ci-dessous:

D'après Nathan.

Mais ce sont Meselson et Stahl qui prouveront que ceci est effectivement le cas grâce à une expérience d’une grande ingéniosité et basée sur la densité des molécules.

Défi:

Le premier groupe qui arrive à expliquer, au tableau, en quoi l'expérience de ces deux chercheurs prouve ce mode de réplication dit semi-conservatif gagne un point de plus au prochain devoir.

L'histoire de la découverte de l'ADN et des recherches en génétique

Découvrez en animation-vidéo l'histoire des principales avancées dans le domaine de l'ADN et de la génétique.

http://www.cea.fr

Animation: Le cycle cellulaire (cliquez sur animation flash)

 L'expérience se trouve là:

Pour comprendre ce qu'est la centrifugation, regardez cette vidéo:

 meselson_expe

Vocabulaire:

Centrifugation: c’est une technique de séparation de molécules qui ont des densités différentes en les insérant dans des tubes à essai mis en rotation à grande vitesse. Les particules lourdes se retrouvent au fond du tube, et les légères au-dessus.(Voir la vidéo)

Azote Lourd: il existe deux types d’atome d’azote, l’un est léger, l’autre est lourd. Nous utilisons uniquement l’azote léger lorsque nous fabriquons nos molécules d’ADN mais en laboratoire on peut utiliser de l’azote lourd qui servira àfaire de l’ADN lourd,incorporé aux nucléotides

La réplication de l'ADN

Comment une molécule d'ADN peut-elle en donner deux strictement identiques ?

Chaque chromatide est une longue molécule d’ADN entourée autour de protéines dans leur forme condensée, sans protéine dans leur forme décondensée.
Au cours de la phase S du cycle cellulaire, l’ADN va se répliquer selon un mode semi-conservatif.
Meselson et Stahl en ont fait la preuve.
La molécule d’ADN s’ouvre au niveau d’une fourche de réplication.
Deux fourches de réplication proches forment, au microscope, un œil de réplication qui s’agrandit en sens opposé.
Chaque brin d’ADN va alors être complété par de nouveaux nucléotides grace à une enzyme appelée ADN polymérase.
Mais comme l’adénine ne peut s’apparier qu’à la thymine et la cytosine qu’à la guanine (=complémentarité des bases azotées) alors le résultat sera deux molécules d’ADN identiques.
La complémentarité des nucléotides explique la réplication.
A la fin du processus, tous les yeux de réplication fusionnent donnant alors deux molécules d’ADN distinctes appelées chromatides, reliées entre elle au niveau du centromère.
Lors de l'anaphase de mitose, les centromères sont rompus, les deux chromatides strictement identiques rejoignent chacune les pôles opposés de la cellule en cours de division.
La succession de mitoses produit un ensemble de cellules toutes génétiquement identiques, ou clones cellulaires.
C'est ainsi que chaque individu est formé de milliards de cellules identiques à l'exception de leurs gamètes qui eux se forment par meiose.

3D Animations - Replication: Mechanism of Replication (Advanced) - CSHL DNA Learning Center

Knowing the structure of DNA, scientists speculated and then proved that DNA is the template for copying the genetic code. See how information in DNA is copied to make new DNA molecules. Duration: 2 minutes, 18 seconds During DNA replication, both strands of the double helix act as templates for the formation of new DNA molecules.

https://dnalc.cshl.edu

Exercices d'entrainement:

QCM

QCM_theme_1a_reproduction_conforme_adn