1
Cours de
Biologie Moléculaire
HLBI307
2015-2016 Eric VIVES
eric.vives@umontpellier.fr 2
Plan du cours (8 CM) Structures des acides nucléiques
Sucre, phosphate etbases Double hélice
Propriétés physicochimiques des acides nucléiques Hybridation
Applications Réplication
Mécanismes moléculaires de la réplication chez les procaryotes Réplication chez les eucaryotes
Réparations de l’ADN Recombinaison
3
1866: Gregor Mendel identifie l’existence des gènes et les règles qui régissent leur transmission de génération en génération (hérédité).
Un peu d’histoire…
4
1866: Gregor Mendel identifie l’existence des gènes et les règles qui régissent leur transmission de génération en génération (hérédité).
1869: Découvert par Friedrich Miescher d’un acide faible, la nucléine, dans les noyaux de globules blancs (acide désoxyribonucléique (ADN)).
1900: Wilson remarque que les chromosomes sontidentiques en composition à la nucléine de Miechler.
1909 Levene découvre les nucléotides :hydrolyse basique de l’ADN donne quatre bases différentes (levure).
1928: Griffith découvre la transmission héréditaire d'une souche bactérienne à une autre à travers les générations, et identifie
l'ADN comme le support de cette hérédité.
1938: Hamarsten, Singer et Levene déterminent séparément le poids moléculaire de l'ADN (biréfringence et ultracentrifugation).
1940: Beadle, Tatum et Ephrussi démontrent le lien gène-enzyme (Nobel de médecine et de physiologie en 1958).
Un peu d’histoire…
5
1944: - Avery, MacLeod et MacCarty : ADN : support de l'hérédité.
L'addition d'ADN purifié d'une souche bactérienne à une autre (pneumocoques) confère à cette dernière des propriétés héréditaires différentes caractéristiques de la première.
-Todd réalise la synthèse des désoxyoligonucléotides (prix Nobel de chimie, 1957).
1950: Chargaff découvre la complémentarité des bases de l'ADN dans toutes les espèces
1953: Wilkins, Watson et Crick réalisent un modèle de l’ADN (double hélice composée 2 chaînes antiparallèle de polynucléotides) Watson et Crick déterminent le codage de l'information génétique sous forme de triplets.
(Prix Nobel de médecine et de physiologie, 1962)
1961: Jacob et Monod: ARN messager intermédiaire entre l'ADN et les protéines.
1966: Décryptage du code génétique par Khorana et Nirenberg (codons).
1995: Premier séquençage total : la bactérie Haemophilus influenza (4,5.106 pdbp) 1976: Mise au point du séquençage de l'ADN par Sanger et Gilbert.
1999: Séquençage total du génome de drosophile (160.106 pdbp). 26 juin 2000: Fin du séquençage du génome humain (en avance de 3 ans)
(2900.106* pdb pour 2,7 Mds de USD !).
Un peu d’histoire…
* 400 volumes de 1000 pages (20 mètres de rayonnage)
6
1944: - Avery, MacLeod et MacCarty : ADN : support de l'hérédité.
L'addition d'ADN purifié d'une souche bactérienne à une autre (pneumocoques) confère à cette dernière des propriétés héréditaires différentes caractéristiques de la première.
-Todd réalise la synthèse des désoxyoligonucléotides (prix Nobel de chimie, 1957).
1950: Chargaff découvre la complémentarité des bases de l'ADN dans toutes les espèces
1953: Wilkins, Watson et Crick réalisent un modèle de l’ADN (double hélice composée 2 chaînes antiparallèle de polynucléotides) Watson et Crick déterminent le codage de l'information génétique sous forme de triplets.
(Prix Nobel de médecine et de physiologie, 1962)
1961: Jacob et Monod: ARN messager intermédiaire entre l'ADN et les protéines.
1966: Décryptage du code génétique par Khorana et Nirenberg (codons).
1995: Premier séquençage total : la bactérie Haemophilus influenza (4,5.106 pdbp) 1976: Mise au point du séquençage de l'ADN par Sanger et Gilbert.
1999: Séquençage total du génome de drosophile (160.106 pdbp). 26 juin 2000: Fin du séquençage du génome humain (en avance de 3 ans)
(2900.106* pdb pour 2,7 Mds de USD !).
Un peu d’histoire…
1876 Invention du téléphone 1897 Invention du moteur diésel 1923 Invention de la
Télévision
1933 Invention de l
’avion de ligne
1936 Invention de l’ordinateur
1963 Invention de la souris informatique 1969 Invention du téléphone portable
7
Caryotype humain:
23 paires de chromosomes
8 11nm
30nm
Niveau de structuration extrêmement élevé
3,4nm 11nm
1µm
30nm nucléosome
Super enroulement Double hélice
noyau protéique
9
L’ADN dans le chromosome
Structure publiée dans Nature 25 avril 1953 Par James Watson et Francis Crick
(Prix Nobel en 1962)
10 Structure publiée dans Nature
25 avril 1953 Par James Watson et Francis Crick
(Prix Nobel en 1962)
L’ADN dans le chromosome
11 Structure publiée dans Nature
25 avril 1953 Par James Watson et Francis Crick
(Prix Nobel en 1962)
L’ADN dans le chromosome
12
L’ADN dans le chromosome
13
L’ADN dans le chromosome
14
L’ADN dans le chromosome Equivalence A/T et G/C
15
34Ao
20Ao
16
Le support génétique
grand sillon
17
ADN
Le support génétique
groupe phosphate
14 18
Noyau purique (Guanine)
O HO
OH OH*
Liaison β-N-osidique
β-D-ribofuranose Le support génétique
NH2 O
HN
N N
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
1’
2’
3’
4’
5’
*absent sur l’ADN nucléoside
19
Le support génétique
20
Le support génétique
21
Le support génétique
22 O
HOCH5 ’ 2 4 ’
3 ’ 2 ’ 1 ’
2’-désoxyribose
B
HOCH5 ’ 2O 4 ’3 ’ 2 ’ 1 ’
ribose
B
HO HO OH
ADN désoxyribonucléosides
ARN ribonucléosides
A T G C
A U G C Le support génétique
23 O
HOCH5 ’ 2 4 ’
3 ’ 2 ’ 1 ’
B
HOCH5 ’ 2O 4 ’3 ’ 2 ’ 1 ’
B
HO HO OH
nucléoside nucléoside
P OH HO
O OH
P OH HO
O OH
Acide phosphorique Acide phosphorique
Le support génétique
24 O
OCH5 ’ 2 4 ’
3 ’ 2 ’ 1 ’
B
OCH5 ’ 2O 4 ’3 ’ 2 ’ 1 ’
B
HO HO OH
nucléoside nucléoside
nucléotide nucléotide
P HO
O OH
P HO
O OH
Le support génétique
Liaison
phosphoester Liaison
phosphoester
25 O
OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
OCH2O5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO HO OH
Le support génétique
P HO
O OH
P HO
O OH
O OCH5 ’ 2 4 ’
3 ’ 2 ’ 1 ’
B
HO P HO
O OH
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO OH P HO
O OH O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO OH P
HO O OH O
OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P HO
O OH
26 O
OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
OCH2O5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
OH
Le support génétique
P HO
O O
P HO
O O
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P HO
O O
O OCH5 ’2
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO OH P
HO O O O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
OH P HO
O OH O
OCH5 ’ 2 4 ’
3 ’ 2 ’ 1 ’
B
P HO
O OH
5’
3’ 5’
3’
Liaison
phosphodiester Liaison
phosphodiester
27
ADN : support génétique
O HOCH5 ’ 2
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
5 ’
3 ’
3 ’
5 ’
désoxyribose
B
28
T δ+
δ- δ+
δ-
δ- A
Etablissement des liaisons hydrogène
29
T 5’
3’
CH3
HNNH N Etablissement des liaisons hydrogène
A
δ+δ- δ+
δ-
δ- 5’
3’
30
δ- δ+
δ- δ+
δ-
δ+
G C
Etablissement des liaisons hydrogène
31
δ-
δ+
δ-
δ+
δ-
δ+
G C
Etablissement des liaisons hydrogène
32 - δ
+ δ
- δ
δ+
δ-
δ+
5’
3’
Etablissement des liaisons hydrogène
33
Noyau purique
Adenine ADN
ARN NH2
Adenine
6-amino-purine
Le support génétique
HN
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
34
Noyau purique
Guanine
Guanine ADN
NH2 ARN O
2-amino-6-oxypurine
Le support génétique
HN
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
35
Le support génétique Grand sillon
Petit sillon
5’
3’ 5’
3’
36
Noyau pyrimidique
Cytosine NH2
O
ADN
ARN Cytosine
2-oxy-4-aminopyrimidine Le support génétique
HN 3
N
2 6
5 4
1
NH 7 N
8
9
37
Le support génétique
HN 3
N
2 6
5 4
1
Noyau pyrimidique
Thymine CH3 ADN
O
O H
5-méthyl-2,4-dioxypyrimidine
38
Le support génétique Grand sillon
Petit sillon 5’
3’
5’
3’
39 l’environnement atomique est totalement
différent selon qu’une protéine interagisse
côté petit sillon ou grand sillon 40
Interactions ADN-protéines
41
Interactions ADN-protéines
l’environnement atomique est totalement différent selon qu’une protéine interagisse
côté petit sillon ou grand sillon 42
Noyau pyrimidique
2,4-dioxypyrimidine
Uracile ARN O
O
Le support génétique
HN 3
HN
2 6
5 4
1
Thymine
43
Le support génétique
Bases rares (env 50) trouvées chez certains bactériophages
ou dans les ARNt 5-hydroxymethyl
cytosine NH2
O HN 3
N
2 6
5 4
1
CH2OH
O
5-methyl cytosine NH2
O HN 3
N
2 6
5 4
1
CH3
Dihydro-uracile O HN 3
HN
2 6
5 4
1
inosine
(6-oxypurine) 44
Le support génétique
1-methyl-guanine H2N
O N
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9 H3C
N2-dimethyl-guanine N
O HN
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9 H3C
H3C
hypoxanthine O HN
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
6-methyl-amino-guanine N
N
N NH
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9 CH3
H
45
Le support génétique
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P HO
O OH
Nucléotide monophosphate
46
Le support génétique
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P O
O OH
Nucléotide monophosphate
Nucléotide diphosphate P
HO O OH
47
Le support génétique
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P O
O OH
Nucléotide monophosphate
Nucléotide diphosphate
Nucléotide triphosphate P O
O OH P HO
O OH
48
Le support génétique
O OCH2
5 ’
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
B
HO P O
O OH P O
O OH P HO
O OH
α β γ
O O-CH5 ’2
4 ’ 3 ’ 2 ’
1 ’
Adenosine O
HO P O
Adenosine-3’-5’-monophosphate cyclique (cAMP) nucléotide-5’-triphosphate
49
NH2
O
HO O
OH OH
Noyau purique (Guanine)
Liaison β-N-osidique β-D-ribofuranose Le support génétique
HN
N N
1 N
2 4
3
6 5
7
8
9
50
Adenine Adenosine
Thymine Thymidine
Guanine Guanosine
Cytidine Cytosine Nomenclature bases
Base azotée Base azotée + sucre
51
N9(2-hydroxyethoxyl)methyle-Guanine NH2
O
CH2-O-CH2-CH2-OH
ACYCLOVIRTM Le support génétique
HN
N N
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
Source de développement de molécules thérapeutiques
52
NH2 O
Le support génétique
HN
N N
N 1
2 4
3
6 5
7
8
9
N9(2-hydroxyethoxyl)methyle-Guanine ACYCLOVIRTM
CH2 CH2 O CH2 HO
Source de développement de molécules thérapeutiques
53
Structure de l’AZT et du 3TC
O
O HN
N
Thymidine OH
O CH3
OH
O
O HN
N
AZT OH
O CH3
N3
NH
O N
N
3TC OH
O
S 2
Présence de noyaux insaturés (bases aromatiques)(+++) Présence de liaisons hydrogène (+++) 54
Présence de phosphates(---) Stabilité
Propriétés physicochimiques des acides nucléiques
55
Le support génétique
Liaison H : de 1,5 à 1,8 kcal/mole Appariement A/T (2 liaisons hydrogène; 3,5 kcal).
Appariement G/C
(3 liaisons hydrogène; 5,5 kcal). 56
Le support génétique
Présence plans de noyaux insaturés superposés (bases aromatiques)
(Forces de Van der Waals)
Liaison H : 1-5 kcal/mole
57
attraction répulsion Forces de Van der Waals
distance 58
34Ao
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
34 A/10=3,4 A entre 2 plans
de pdb
o o
59
attraction répulsion Forces de Van der Waals
60
Le support génétique
20Ao
61
Le support génétique
_ ..
_ ..
_ ..
.. _ _ ..
_ ..
Présence de phosphates
51
62
Le support génétique
_ ..
_ ..
_ ..
.. _ _ ..
_ ..
Présence de phosphates
-
Présence de liaisons hydrogène
+
Présence de noyaux insaturés (bases aromatiques)
+
52
63
Le support génétique
Stabilisation - Liaisons hydrogène - Empilement des bases
+
+
Déstabilisation - Présence de phosphates
-
Double hélice d’ADN
64
L' ADN est moléculairement dynamique, et peut, sous l’influence de divers facteurs,
changer de conformation,
afin de modifier le rôle fonctionnel associé à sa séquence.
Structure de l’ADN
Ces modifications peuvent favoriser des cassures de l’ADN (et les délétions potentiellement
induites par ces cassures), mais aussi des amplifications,
des recombinaisons, ou des mutations.
65
ADN-A
Enroulement à droite
ADN-B
Enroulement à droite
ADN-Z
Enroulement à gauche
Structure de l’ADN
66 10,5 bp/tour de 34 Å
Grand sillon large (11,7Å) Petit sillon étroit (5,7 Å) 11 bp/tour de 31 Å
Grand sillon large (11 Å) Petit sillon inaccessible (2,7Å)
12 bp/tour de 46 Å Petit et Grand sillons
équivalents Poly(GC)2
Structure de l’ADN
56
67
Structure de l’ADN
Crystal structure of a junction between B-DNA and Z-DNA reveals two extruded bases
Ha, Lowenhaupt, Rich, Kim and Kim Nature 437, 1183-1186 (October 2005)
Z B
B Z B
ADN-Z, riche en GC2, proche des promoteurs, stimule la transcription
57 68
Structure de l’ADN
Crystal structure of a junction between B-DNA and Z-DNA reveals two extruded bases
Ha, Lowenhaupt, Rich, Kim and Kim Nature 437, 1183-1186 (October 2005) Skeletal stereo views of DNA.
Red and blue lines connect phosphate groups in Z-DNA and B-DNA, respectively.
a, Front view showing A0 (right) and T0' (left), and the abrupt reversal of helical twist.
Distances between stacked bases in the central region b, Side view with A0 in front.
The deviation in helical axes between B- and Z-DNA is shown.
Z B
69
Structure de l’ADN
Crystal structure of a junction between B-DNA and Z-DNA reveals two extruded bases
Ha, Lowenhaupt, Rich, Kim and Kim Nature 437, 1183-1186 (October 2005)
Exclusion de la paire De bases AT à l’extérieur de l’hélice
70
Structure de l’ADN
Présent dans l’ADN
«déshydraté»
(cristallographie ?) ou suite à la fixation de
certaines protéines (ADN-polymérases)
Possibilité d’être une structure de prédilection
dans les hybrides ADN-ARN et dans les ARN double-brin
71
Structure de l’ARN
5’…AUGGCUUACGAAUAGCGUAAGCCAGCUUAA…3’
5’ 3’ 5’ 3’
A U A A G G C A U U C G G U
… C G U A A G C C A
5’3’ 5’3’
Séquences répétées-inversées ou palyndromiques
72
Structure de l’ARN
ARNt
Structures en tige-boucle (stem-loop)
73
Structure de l’ARN
ARNm
Structures en tige-boucle
(stem-loop) 74
Structures en hélice
Rotation de la liaison β-N-glycosidique
Structures en triple hélice
Protonation de N3 requise
(Promoteur C-myc) 76
Propriétés physicochimiques
acides des nucléiques
77
TECHNIQUE LA PLUS COURANTE:
ELECTROPHORESE EN GEL D’AGAROSE (polyacrylamide pour tailles < 100 nts)
PRINCIPE:
Migration des molécules dans un gel sous l’action d’un champ électrique Comme les acides nucléiques ont une charge anionique par nucléotide
la migration ne sera dépendante que de la taille de la molécule Mobilité électrophorétique de l’ADN
78
Pores de grande taille : 0,15 µm de diamètre 1% agarose Séparation de molécules de grande taille
TECHNIQUE LA PLUS COURANTE:
ELECTROPHORESE EN GEL D’AGAROSE Mobilité électrophorétique de l’ADN
10 pdb correspondent 3,4 nm 1000 pdb correspondent 340 nm
soit 0,340 µm
79
O
O O O CH 2 O
CH 2 OR
O
STRUCTURE CHIMIQUE DE L
’AGAROSE
R = H ou CH 3 OH
n
D-galactose Anhydro -3,6 galactose-1
Polymère d’environ 120000 daltons 80
Peigne PREPARATION D
’UN GEL D
’AGAROSE
Moule
Solution d(température env . 60°C) ’
agarose dissoute à chaud
81
Moule Peigne
Laisser revenir à température ambiante Le gel devient solide
Gel PREPARATION D’UN GEL D’AGAROSE
82
Peigne Puits Moule Gel PREPARATION D’UN GEL D’AGAROSE
Démouler délicatement les puits en retirant le peigne
83
PREPARATION D ’ UN GEL D ’ AGAROSE
Immerger le gel dans le tampon d’électrodes (+BET)
Déposer les échantillons dans les puits
100v .030A
anode +
cathode -
- +84
Puits
Sous rayonnement U.V. (256nm), le BET inséré dans les plans de bases de l’ADN fluoresce en orangé
ANALYSE D
’UN GEL D
’AGAROSE
85
ANALYSE D
’UN GEL D
’AGAROSE
d
Log ( pdb )
x
d1
86
ANALYSE D
’UN GEL D
’AGAROSE
x
d
Log ( pdb ) x x
x x
x
d2
87 Log(pdb)x
d
Log ( pdb )
x
x x
x x
x
Dx
ANALYSE D’UN GEL D’AGAROSE
88
FlashGel™ System (Cambrex)
89
Mobilité électrophorétique de l’ADN Puits
MWM
MWM 21kpb
9kpb
6kpb
2kpb
1kpb
90
Mobilité électrophorétique de l’ADN
Coupure par une nucléase
10kpb 10kpb
10kpb
91
Mobilité électrophorétique de l’ADN Puits
MWM
MWM 10kpb
10kpb 10kpb
Même masse moléculaire mais mobilité électrophorétique
apparente dépendante de la
structure 3D
21kpb
9kpb
6kpb
2kpb
1kpb
78 92
Présence de chromophores (bases aromatiques) (Tyrosine, Phénylalanine, Tryptophane dans les protéines)
Hyperchromicité de l’ADN/ARN
93
Spectrophotométrie
Protéines ---
DO de 1 pour une concentration de
1,5mg/ml Acides Nucléiques
_______
DO de 1 pour une concentration de
50 µg/ml (dS) 37µg/ml (sS) (1000nts = 150nM)
280 λ in nm
Absorbance
260
94
Le support génétique UV
81
95
Acide nucléique double-brin
(db) ---
Absorbance
λ in nm 260
db sb
Acide nucléique simple-brin
(sb) ____
+30%
Hyperchromicité de l’ADN
96
db sb
dénaturation
Temp (°C) Absorbance (260nm)
t1/2 100% db
100% sb
50% db 50% sb Hyperchromicité de l’ADN
97 Temp (°C) Absorbance (260nm)
Tm1/2A Tm1/2B ATTTTAAATTTATAT!
TAAAATTTAAATATA!
A B CGGCCCGGGCCCGCG!GCCGGGCCCGGGCGC!
Hyperchromicité de l’ADN
98
Hyperchromicité de l’ADN
Le Tm augmente avec le pourcentage de GC
99 Env 72% AT Env 26% AT Env 47% AT Env 60% AT
100 Temp (°C) Absorbance (260nm)
Tm1/2
Dénaturation de l’ADN
Renaturation de l’ADN Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Processus réversible
101
cot Renaturation de l’ADN
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
% de dénaturation
100%
50%
0%
Cinétique de réhybridation 102
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
1) La concentration:
103
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
1) La concentration:
104
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
1) La concentration:
105
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
1) La concentration:
Paramètre cinétique: c0t (en mole x sec/L)
Une solution diluée d’ADN incubée pendant un temps important aura la même capacité de réhybridation
à son brin complémentaire qu’une solution concentrée d’ADN
incubée pendant un temps court
Renaturation sur environ 106 2 ordres de magnitude
cot
mole x sec /L
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
% de dénaturation
100%
50%
0%
100 101 102 103 104
10-1
10-2 105
VS40
VS40 4 x 103 pdb
Τ4
Τ4 1,8 x 105 pdb
ε
-coliε
-coli 4,5 x 106 pdbPour une quantité identique d’ADN, plus le génome est grand,
moins on aura de copies des régions complémentaires,
et plus longtemps il faudra pour les réhybrider
107
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Colliers de 60 paires de perles
Bracelets de 20 paires de perles
108
cot
mole x sec /L
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
% de dénaturation
100%
50%
0%
10-1 100 101 102 103 10-2
10-3 104
ADN fortement répété (30%)
ADN moyennement répété (40%)
ADN faiblement répété (30%)
chez les eucaryotes
109
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
2) La température:
Temp (°C) Absorbance
(260nm)
Tm1/2 Dénaturation
Renaturation Zone favorable
à la formation de dS
Zone favorable à la formation
de sS
110
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Facteurs influençant l’hybridation de l’ADN
3) La force ionique:
Le support génétique _ ..
_ ..
_ .. _ ..
_ ..
.. _ Na+Cl-
K+Cl-
Na+ Na+
Na+ + Na
+ Na + Na
111
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!
5‘- -3’!
5‘- -3’!
3’-CGTAATCCGATATAATGCTATACGTAGGCATAACGG-5’!
GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC!
5‘- -3’!
GGCAATACGGATGCATTATAGCCTAATGC
112
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!
5‘- -3’!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC!
5‘- -3’!
A A!
A T!
TGC
113
Dénaturation/Renaturation de l’ADN Applications
PCR : Polymerase Chain Reaction
1) Chauffage à 95°C 2) Amorces + Refroidissement à env. 50°C
Amorces
114
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Sujet sain
5‘-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!
Sujet malade
5’-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATAACGTAGGCATAACGG-5’!
Exemple d’application
Identification d’un sujet porteur d’une maladie génétique
115
Sujet sain Sujet malade
Dénaturation totale de l’ADN Dénaturation totale de l’ADN Adsorption de l’ADN sur membrane Adsorption de l’ADN sur membrane
Exemple d’application
Identification d’un sujet porteur d’une maladie génétique Dénaturation/Renaturation de l’ADN
116
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Sujet sain
5‘-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!
Sujet malade
5’-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATAACGTAGGCATAACGG-5’!
Exemple d’application
Identification d’un sujet porteur d’une maladie génétique
mutation
117
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Sujet sain Sujet malade
Dénaturation totale de l’ADN Dénaturation totale de l’ADN Adsorption de l’ADN sur membrane Adsorption de l’ADN sur membrane Incubation avec sonde complémentaire
radioactive ___*
Incubation avec sonde complémentaire radioactive ___*
5’-AGGCTATAATGCATCCG-3’!
5’-…GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC…-3’!
3’-…CGTAATCCGATATAACGTAGGCATAACGG…-5’!
5’-…GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC…-3’!
3’-…CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG…-5’!
5’-AGGCTATAATGCATCCG-3’!
118
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Sujet sain
5‘-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATTACGTAGGCATAACGG-5’!
Sujet malade
5’-GCATTAGGCTATAATGCATCCGTATTGCC-3’!
3’-CGTAATCCGATATAACGTAGGCATAACGG-5’!
Exemple d’application
Identification d’un sujet porteur d’une maladie génétique
mutation
*
*
*
*
*
*
119
Dénaturation/Renaturation de l’ADN
Sujet sain Sujet malade
Dénaturation totale de l’ADN Dénaturation totale de l’ADN Adsorption de l’ADN sur membrane Adsorption de l’ADN sur membrane Incubation avec sonde complémentaire
radioactive ___*
Incubation avec sonde complémentaire radioactive ___*
Lavage de la membrane à une température appropriée Mesure de la radioactivité présente sur le filtre
mutation
*
*
*