Acides nucléiques

Types d'acides nucléiques

Distinguer l'ADN (acide désoxyribonucléique) et l'ARN (acide ribonucléique) selon leur nature chimique et leur fonction cellulaire.

Rôle de l'ADN

Expliquer que l'ADN est le support de l'information génétique, polymère de nucléotides (A, T, G, C) contenant gènes codants et régions non codantes.

Rôle de l'ARN

Décrire l'ARN comme molécule intermédiaire issue de la transcription, impliquée dans la synthèse des protéines et diverses fonctions (structure, signalisation, transport, catalyse).

Dogme central

Énoncer le dogme central de la biologie moléculaire : transcription de l'ADN en ARN, puis traduction de l'ARN en protéines.

Réplication de l'ADN

Expliquer que la réplication est le mécanisme assurant la transmission de l'information génétique aux cellules filles lors de la division cellulaire.

ADN procaryote

Identifier chez les procaryotes l'ADN chromosomique circulaire et l'ADN extra-chromosomique sous forme de plasmides circulaires.

ADN eucaryote

Identifier chez les eucaryotes les multiples chromosomes linéaires ainsi que l'ADN extra-chromosomique mitochondrial et chloroplastique.

Structure du nucléotide

Définir le nucléotide comme l'association d'une base azotée, d'un sucre pentose et d'un groupement phosphate.

Nucléoside sans phosphate

Définir le nucléoside comme l'association d'une base et d'un sucre, dépourvue du groupement phosphate présent dans le nucléotide.

Bases puriques

Identifier les bases puriques adénine (A) et guanine (G) présentes dans l'ADN et l'ARN.

Bases pyrimidiques

Identifier les bases pyrimidiques cytosine (C), thymine (T) dans l'ADN et uracile (U) dans l'ARN.

Désoxyribose et ribose

Différencier le 2'-désoxyribose de l'ADN du ribose de l'ARN et connaître la numérotation des carbones du sucre en primes (1' à 5').

Liaison phosphodiester

Décrire la liaison phosphodiester reliant le groupement phosphate en 5' d'un nucléotide au carbone 3' du sucre du nucléotide suivant par attaque nucléophile du 3'-OH.

Polarité 5' vers 3'

Expliquer la polarité 5'→3' des chaînes d'acides nucléiques, la synthèse s'effectuant toujours dans ce sens, et la convention d'écriture des séquences.

Squelette sucre-phosphate

Identifier le squelette sucre-phosphate comme la partie constante du polymère, la variabilité résidant dans la nature et l'ordre des bases azotées.

Séquence nucléotidique

Définir la séquence comme la succession ordonnée des bases d'un brin, toujours lue et écrite de 5' vers 3'.

Brin matrice et codant

Distinguer le brin matrice de l'ADN servant de modèle à la transcription du brin codant dont la séquence 5'→3' correspond à celle de l'ARN produit.

Modèle Watson-Crick

Présenter le modèle de la double hélice proposé par Watson et Crick en 1953, formé de deux brins d'ADN.

Brins antiparallèles

Expliquer l'antiparallélisme des deux brins orientés respectivement 5'→3' et 3'→5'.

Complémentarité des bases

Énoncer les règles d'appariement complémentaire entre purine et pyrimidine : adénine avec thymine (A-T) et guanine avec cytosine (G-C).

Liaisons hydrogène

Préciser le nombre de liaisons hydrogène stabilisant les paires de bases : 2 entre A et T, 3 entre G et C.

Paramètres de l'hélice

Citer les paramètres structuraux de la double hélice : grand et petit sillons, pas d'hélice de 3,4 nm correspondant à 10 paires de bases, et diamètre constant de 2 nm.

Masse d'une paire de bases

Indiquer que la masse moyenne d'une paire de bases est de 660 Daltons.

Absorbance à 260 nm

Expliquer que l'ADN absorbe la lumière UV à une longueur d'onde de 260 nm (absorbance $A_{260}$).

Dénaturation thermique

Définir la dénaturation comme la séparation des deux brins de l'ADN par rupture des liaisons hydrogène sous l'effet de la chaleur.

Effet hyperchrome

Expliquer l'effet hyperchrome : augmentation de l'absorbance à 260 nm lors de la dénaturation de l'ADN.

Température de fusion Tm

Définir la température de fusion (Tm) comme la température à laquelle 50 % de l'ADN est dénaturé.

Influence du taux de GC

Expliquer que la Tm dépend de la teneur en bases G-C (%GC), les paires G-C possédant 3 liaisons hydrogène contre 2 pour A-T.

Hybridation des brins

Définir l'hybridation comme le processus de réappariement (réappariement) des brins complémentaires d'ADN.

ARN monocaténaire

Décrire l'ARN comme un polymère monocaténaire (simple brin) de ribonucléotides reliés par des liaisons phosphodiester.

Structures secondaires ARN

Expliquer que l'ARN peut adopter des structures secondaires par appariement intramoléculaire, telles que les épingles à cheveux.

ARN messager

Décrire l'ARNm comme la copie monocaténaire d'un gène portant l'information codante sous forme de codons, lue de 5' vers 3'.

ARN ribosomique

Décrire l'ARNr comme constituant, avec des protéines, les ribosomes qui sont le lieu de la synthèse protéique.

ARN de transfert

Décrire l'ARNt comme possédant un anticodon complémentaire du codon de l'ARNm et apportant l'acide aminé correspondant.

Précurseurs NTP

Citer les nucléoside triphosphates (NTP) précurseurs de la synthèse de l'ARN (ATP, UTP, CTP, GTP) et les distinguer des dNTP utilisés pour l'ADN.