I – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle
II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement
III – Populations, écosystèmes, biosphère
IV – La biodiversité et sa dynamique
IV-A Génomique structurale et fonctionnelle (1e année)
IV-B Réplication de l'information génétique et mitose (1e année) IntroIV – La biodiversité et sa dynamique
IV-B Réplication de l'information génétique et mitose (1e année)

La transmission de l'information génétique au cours des divisions cellulaires est réalisée grâce à une duplication du matériel génétique, à faible taux d'erreur, suivie d'une une répartition équitable du matériel génétique entre les deux cellules filles.
IV-B-1 Duplication de l'information génétique : conservation et variation
Connaissances clés à construire : Commentaires, capacités exigibles :



L'ADN subit une réplication semi-conservative assurée par un ensemble de protéines au niveau de la fourche de réplication. Le processus assure fondamentalement la conservation de l'information.










Des erreurs de réplication conduisent à des mésappariements qui peuvent être corrigés au cours ou à la fin de la réplication. Les erreurs non réparées modifient les séquences des génomes et constituent des mutations spontanées créant de nouveaux allèles. Un processus globalement « conservateur » est ainsi à l'origine de « variations ».





Par souci de simplification, la réplication du matériel génétique sera étudiée chez une Eubactérie.

- expliquer en quoi le mécanisme de la réplication permet la polymérisation d'un polynucléotide et conduit à la formation de deux nouvelles double hélices portant la même information que la molécule matrice ;
- expliquer le principe du fonctionnement général d'une ADN polymérase (réaction catalysée, sens de lecture et sens de synthèse, rôle des amorces) ;
- présenter un modèle simple de fonctionnement d'une fourche de réplication chez E. coli (ADN polymérase III, hélicase, primase, topoisomérase, protéines SSB) ;
- mentionner les mécanismes d'élimination et de remplacement des amorces ;

- montrer comment l'insertion d'une forme tautomère de base peut conduire à un mésappariement ;
- expliquer l'importance de l'activité autocorrectrice des ADN polymérases dans la limitation du nombre d'erreurs ;
- montrer un mécanisme de correction (tel que la correction par excision de base) capable d'éliminer des erreurs non repérées au cours de la réplication ;

Lien :
Mutations (§ IV-C)
IV-B-2 Cycle cellulaire, mitose et répartition du matériel génétique
Travaux pratiques associés associés aux IV-A, IV-B, IV-C
IV-C La diversification des génomes (1e année)
IV-D Les mécanismes de l'évolution (2e année)
IV-E Une approche phylogénétique de la biodiversité (2e année)




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