biologie moléculaire

76 Pages·2010·9.01 MB·French

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BIOLOGIE MOLÉCULe AIRE
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d PAES

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c 2010-2011
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s Dr. NAÏMI

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PLAN DU COURS d
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Bases essentielles de la no‐tion d’hérédité
(cid:122)  
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Structure et Organisataion du Génome humain
(cid:122)  
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Réplication du goénome
(cid:122) c
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Expressiona du génome
(cid:122) s

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Tranescription et Traduction
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iRégulation de l’expression du génome
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p Maintenance du génome
e (cid:122)
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Mutations et Systèmes de réparation
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Organisation du génome nucdléaire
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(cid:122) Organisation physique/spatias l‐e du génome nucléaire
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Différents niveaux de compacu tion du génome
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– Variabilité de la compadc tion et rôle dans l’expression génique
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– Régulation épigénaétique de la compaction
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(cid:122) Organisations fonctionnelle du génome nucléaire

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Différernces entre procaryotes et eucaryotes
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– No ature et rôles des séquences transcrites non codantes
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d Nature et roles des séquences non transcrites
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Le génome nucléaire eucaryote
≠ces entre Génome eucaryote/procaryote
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• ≠ces d’organisation physique et spatiale  ‐
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– Le génome procaryote: cytosolique, circulaé ire et nu
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(absence de protéines de structure) é
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– Le génome eucaryote nucléaire: ‐linéaire, associé à des

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protéines de structure favoristant sa compaction (histones)
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• Deux mètres d’ADN contenud s dans un noyau de 10 µm

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• Régions peu compactéc es et accessibles: Euchromatine
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• Régions très coma pactées et inactives: Hétérochromatine
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– Hétérochromd atine
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• Hétérnochromatine constitutive, permanente (centromères, télomères)
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• dHétérochromatine facultative, variable
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– Inactivation de l’X
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– Gènes dont l’expression est réprimée avec la différenciation cellulaire
Généralités sur le noyau
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• Fonctions principales
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– Stockage, Réplication et Transcription du génome e
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• Structure du noyau  
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– Délimité par une double membrane, intuel rrompue par pores
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– Contient un ou plusieurs nucléoles‐

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• Site d’expression des gènes d’ARtNr (Chr. 13,14,15, 20 et 21)
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– Architecture nucléaire mainetenue par les lamines
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• Lamines, rôle dans l’orgao nisation du génome
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• Progéria: Maladie lié'e anomalie lamine (cid:206) Vieillissement accéléré
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Lamines
Organisation physique du génome
• Des protéines permettent la compaction de l’ADN
– Histones: chargées positivement (riches lysine et arginine)
• Histone H2A, H2B, H3 et H4: Nucléosome
• Histone H1: Solénoïde
– Autres protéines = Charpente du chromosome
• Boucles de chromatine
• Rosettes de boucles
Charpente
Boucle
Rosettes
Solénoïde Charpente
ADN
Histone H1
Nucléosome
Organisation physique du génome
• Le nucléosome, premier niveau de compaction
– Octamère d’histones: dimère d’H2A, H2B, H3 et H4
– Deux tours d’ADN: ~145 paires de bases (pb)
– ADN linker, entre les nucléosomes: ~ 55 pb
• Forme la fibre de chromatine (10 nm de diamètre)
– « collier de perles »
Microscopie électronique
Nucléosome
ADN linker
Organisation physique du génome
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• Le solénoïde, second niveau de compaction ‐
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– Hélice de 30nm de diamètre d
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– Association de six nucléosomes/tour grâced à l’histone H1
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u Fibre chromatinienne
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d Solénoïde

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Nucléossomes

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Solénoïde
Organisation physique du génome
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• Les boucles de chromatine
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– Le solénoïde s’attache par séquences d’ADN apepelées SAR
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(Scaffold Attachment region) sur la charpente protéique

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– Chaque boucle délimite une région d’AtDN autonome
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c.à.d. dont les gènes sont régulés deF façon autonome
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• Les séquences SARs = rôle d’insue lateurs, c.a.d qui isolent une
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région d’ADN du reste du géno me
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– La charpente est constitudée entre autre par les lamines
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Boucle d’euchroma'tine
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Solénoïde n
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Lamines
Charpente