All 3 main steps of DNA replication(procaryotes)

1. Réalisé par : AYMANE EL FELLAH

2. Plan:
I. L’initiation
 le site d ORI c et ces protéines nécessaires.
II. L’élongation
III. La terminaison

3. I. L'initiation:
• Chez les bactéries, un plasmide est un morceau circulaire
d'ADN, constitue une grande partie du matériel génétique.
ce dernier a une taille allant de 1000 a 200 000 paires de
bases séparés de l’ADN chromosomiques.
• Quelques bactéries peuvent y avoir jusqu'à 500 plasmides
par cellules.

4. • Les plasmides contiennent un composant responsable du début de la réplication
de l'ADN. C’est le point d’ORI c.

5. • Chez E. coli, il existe au niveau de l’ADN bicaténaire une origine unique de la
réplication appelée OriC. Le locus OriC est constitué d’une séquence de 245 paires
de bases. Cette séquence contient en tandem:
- trois séquences nucléotidiques presque identiques constituées de 13 nucléotides
chacunes (séquences de type GATCTNTTNTTTT).
-quatre séquence nucléotidiques identiques (R1,R2,R3,R4) constituées de 9 nucléotides
chacunes (séquences de type TGTGAATAA).
Ces séquences sont appelées 13mères et 9mères.

6. DUE zone DAR zone
DUE zone: DNA unwinding elements .
DAR zone: DNA assembly region.

7. - la DNA-A va se coller au niveau des bandes de 9 mer (DAR zone), ce qui va éliminer les stress
des torsion, ceci et concomitant a l’hydrolyse le l’ATP qui va produire une énergie suffisante
pour la dénaturation total des bandes de 13 mer(DUR zone).
les bandes de 9 mer
proteine SSB
DNA-A proteine DNA-A ADP
DNA-A ATP

8. II. L'élongation:
• LES PROTEINE MISES EN JEUX:
 la protéine Dna A (facteur d’initiation de la réplication): se fixe à l’origine de la
réplication et permet l’initiation de la réplication
 Les hélicases (ou DNA B) : déroulent la double hélice par rupture des liaisons
hydrogènes présentes entre les bases azotés des deux brins de P ADN, avec
consommation d’ATP.
 Les protéines SSB (pour single stranded binding protein) : ont une forte affinité
pour Y ADN simple brin et l’empêche ainsi de se réenrouler lors de la migration des
fourches réplicatives.
 La primase : est une ARN polymérase ADN dépendante qui synthétise l’amorce
(ou primer), les amorces d’ARN sont constituées d’une dizaine de nucléotides.

9.  Les topo-isomérases : Diminuent considérablement le taux d’enroulement de l’ADN.
La topo-isomérase de type II d’E-Coli s’appelle l’ADN-gyrase.
 Les ADN ligases: catalyse la formation de la liaison phosphodiester . Elle assure la
liaison des fragments d’Okasaki.
 La protéine Tus (Terminus utilisation substance): reconnaitre site de terminaison et
met fin à la réplication.
 Les ADN polymérases.

10. L'élongation:
– La fourche de réplication se déplace dans le sens 5’—3’ sur un brin et 3’—5’ sur l’autre
– Les ADN polymérases n’incorporent des nucléotides qu’à une extrémité 3’OH libre
(synthèse dans le sens 5’-3’).
 Sur le brin précoce :
-Un seul événement d’initiation au niveau de l’origine
 La synthèse se déroule de façon continue par allongement de l’amorce dans le Sens
5’-3’ à mesure que le duplex parental est déroulé.

11.  Sur le brin retardé :
Une série d’événements d’initiation (1 par fragment d’Okasaki) initié chacun par une
amorce.
– Un segment est synthétisé dans le sens inverse (par rapport au déplacement de la
fourche). Une série de ces fragments (fragments d’Okasaki) de 1000 à 2000 Pb est
synthétisée chacun de 5’ vers 3’ (synthèse discontinue).
 Élimination et remplacement des amorces ARN par l’ARNase et l’ADN polymérase I.
 Les fragments d’ADN formés sont liés par une ADN ligase.

13. III. La terminaison:
• La terminaison de la réplication du chromosome circulaire
d’E. coli se termine lorsque les deux fourches se
rencontrent, donc dans la majorité des cas, dans une
région diamétralement opposée au site d’initiation de la
réplication oriC. Cependant, la région terminale de la
réplication chez E. coli, de même que chez plusieurs autres
bactéries, possède des séquences spécifiques d’arrêt de
réplication.

15.  La terminaison:
• Ces séquences appelées Ter sont reconnues par une protéine, Tus
(substance d'utilisation des extrémités), qui en se fixant sur les sites
Ter arrête la progression de la fourche de réplication de façon
transitoire. Les complexes Tus-Ter sont orientés et ne bloquent que
les fourches venant d’une direction. Les sites Ter sont disposés de
part et d’autre de la région terminale de réplication d’E. coli,
définissant une région d’environ 300 kb dans laquelle les fourches de
réplication peuvent entrer mais dont elles ne peuvent pas sortir.

16. Complexe Ter-Tus:

17.  Le chromosome d’E. coli étant circulaire, les deux copies du
chromosome doivent être décaténées (séparées ) après
réplication. Cette réaction est réalisée chez E. coli par une
topo-isomérase spécifique et essentielle pour la cellule, la
topo-isomérase IV. Les chromosomes doivent alors être
répartis dans les deux futures cellules filles, processus qui
est couplé la division cellulaire.

18. Schéma qui représente les 3 étapes de la réplication: