S3 – Génétique formelle et moléculaire II – Réplication de ll’ADN ADN • Introduction • L’holo-enzyme...

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coli en cours de réplication 3 Protéines impliquées dans la réplication de l’ADN 4 S3 – Génétique formelle et moléculaire II – Réplication de ll’ADN ADN • Introduction • L’holo-enzyme ADN polymérase III • Autres protéines intervenant au niveau de la fourche de réplication é li ti • Mécanisme général • Initiation, Initiation élongation et terminaison de la réplication • La réplication chez les eucaryotes 5 Les ADN polymérases procaryotes Les bactéries ont 5 ADN polymérases: Pol I : impliquée p q dans les mécanismes de réparation p de l’ADN; p possède à la fois une activité 5'‐>3‘ ADN polymérase, 5'‐>3‘ exonucléase (translation de césure) et 3'‐>5' exonucléase (autocorrection). Pol II : impliquée dans la réplication de l’ADN l ADN endommagé; possède à la fois une activité 5'‐>3‘ ADN polymérase, et,3'‐>5' exonucléase. Pol III : l’ADN polymérase principale des bactéries (réplication); possède une activité 5' 3‘ ADN polymérase 5'‐>3‘ l é ett 3'‐>5' 3' 5' exonucléase lé d’ d’autocorrection. t ti Pol IV : ADN polymérase de la famille‐Y. Pol V : ADN polymérase de la famille‐Y; famille Y; participe à la réponse SOS lors de la réplication d’un ADN endommagé 6 7 Architecture de l’holo-enzyme ADN polymèrase III Synthèse du brin précoce Synthèse du brin tardif Pince béta β Noyau catalytique β θ δ γ γ δ’ γ Chargeur de pince α α ε β β τ τ θ ε Les sous-unités τ maintiennent la structure dimérique 8 Activité 5’ 3’ ADN polymérase, ADN dépendante 9 Activité 5’ 3’ ADN polymérase 10 Modèle de la fonction d’autocorrection des ADN polymérases Les ADN-polymérases ont une structure tridimensionnelle qui ressemble à une main droite mi-ouverte.

Les "doigts" lient le brin matriciel et l'activité polymérase (Pol) se situe à la jonction entre les doigts et la paume.

L'incorporation d'une base incorrecte à l'extrémité 3’ provoque la fusion de l'extrémité du duplex.

La polymérase fait une pause et l'extrémité 3’ du brin néo-synthétisé est transférée au niveau de l'exonucléase 3’-5’ (Exo) environ 3 nm loin, où la base incorrecte et d'autres bases sont enlevées. C.

M.

Joyce et de T.

T.

Steitz 1995, J.

Bacteriol.

177:6321 ; S.

Bell et T.

Baker, 1998, Cell 92:295. 11 Pince beta β β Structure de pince β associée à l’ADN polymérase III α ε θ Kelman Z, O'Donnell M.

Annu Rev Biochem.

1995;64:171-200. 12 S3 – Génétique formelle et moléculaire II – Réplication de ll’ADN ADN • Introduction • L’holo-enzyme ADN polymérase III • Autres protéines intervenant au niveau de la fourche de réplication é li ti • Mécanisme général • Initiation, Initiation élongation et terminaison de la réplication • La réplication chez les eucaryotes 13 Activité hélicase de la protéine DnaB d’ E.

coli 14 Structure et fonction de l’ADN hélicase Corn, J.

E.

et al.

Nucl.

Acids Res.

2006 34:4082-4088 15 Mécanisme d’exclusion de brin de l’hélicase dnaB 16 La progression de la réplication nécessite un déroulement rapide de la double hélice 17 La séparation des deux brins de la double hélice entraîne des modifications du taux d’hélicité en amont et en aval de la zone de fusion 18 Les déroulases stabilisent l’ADN simple brin 19 Modèle d’interaction entre les protèines SSB et l’ADN simple brin 20 S3 – Génétique formelle et moléculaire II – Réplication de ll’ADN ADN • Introduction • L’holo-enzyme ADN polymérase III • Autres protéines intervenant au niveau de la fourche de réplication é li ti • Mécanisme général • Initiation, Initiation élongation et terminaison de la réplication • La réplication chez les eucaryotes 21 Les deux brins de la double hélice sont répliqués par des mécanismes distincts au niveau de la fourche de réplication 22 Mécanisme de translation de césure 23 Mécanisme d’action de l’ADN ligase d’E.

coli (1) 24 Mécanisme d’action de l’ADN ligase d’E.

coli (2) 25 S3 – Génétique formelle et moléculaire II – Réplication de ll’ADN ADN • Introduction • L’holo-enzyme ADN polymérase III • Autres protéines intervenant au niveau de la fourche de réplication é li ti • Mécanisme général • Initiation, Initiation élongation et terminaison de la réplication • La réplication chez les eucaryotes 26 Schematic replication origin of E.

coli. oriC of E.

coli contains in 260 bp five 9-mer DnaA boxes, and at its left end an AT-rich region consisting of three 13-mer repeats and the so-called AT cluster.

In addition, there are binding sites for accessory proteins like IHF and FIS whose precise function is not known. The 11 GATC recognition sequences for the Dam methyltransferase that must be methylated.... »