Name: nucleic acids and genetic information
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 3 min 14 s
Channel: JoVE

Les acides nucl&#xE9;iques sont des polym&#xE8;res de nucl&#xE9;otides. 
Monom&#xE8;res compos&#xE9;s d&#x27;un sucre pentose,d&#x27;un groupe phosphate et d&#x27;une base azot&#xE9;e. 
Dans la mol&#xE9;cule de sucre, les 5 carbonessont num&#xE9;rot&#xE9;s de 1 jusqu&#x27;&#xE0; 5 prime. 
Avec chaque notation, r&#xE9;v&#xE9;lant quel groupes&#x27;y attache. 
Par exemple, le second carbone peut &#xEA;tre soitattach&#xE9; &#xE0; un atome d&#x27;hydrog&#xE8;ne cr&#xE9;ant ainsiun sucre d&#xE9;soxyribose comme dansl&#x27;acide d&#xE9;soxyribonucl&#xE9;ique ou l&#x27;ADN. 
Autrement, un groupe hydroxel peut &#xEA;tre dans cet espaceformer un sucre ribose comme dansun acide ribonucl&#xE9;ique ou ARN. 
Pour former la structure du sucre phosphat&#xE9; alternative,le carbone 5 primeest li&#xE9; au groupe phosphate. 
Ceci se connecte le carbone 3 prime du prochain nucleotidecr&#xE9;ant une cha&#xEE;ne gr&#xE2;ce &#xE0; un lien phosphodiester. 
Cet arrangement dicte la directionnalit&#xE9;. 
La s&#xE9;quence dans laquelle les acides nucl&#xE9;iques sont lus. 
De 5 prime vers 3 primes sur un seul brin. 
Le dernier carbone important, le 1 prime est li&#xE9;&#xE0; une base azot&#xE9;e. 
Avec l&#x27;une des deux structures en anneau. 
Les pyrimidines comme la cytosine, la thymine et l&#x27;uracileont un seul anneau organique. 
Alors que les purines, l&#x27;ad&#xE9;nine et la guaninecontiennent des anneaux doubles. 
Les liaisons hydrog&#xE8;ne entre les bases azot&#xE9;es de deuxdes brins s&#xE9;par&#xE9;s cr&#xE9;ent la double h&#xE9;lice de l&#x27;ADN. 
La guanine est toujours li&#xE9;e &#xE0; la cytosine. 
Et l&#x27;ad&#xE9;nine est li&#xE9;e &#xE0; la thymine. 
L&#x27;ARN contient de l&#x27;uracile plut&#xF4;t que de la thymine. 
et reste un seul fil.

Travers, Andrew et Georgi Muskhelishvili. « Structure et fonction de l’ADN ». The FEBS Journal 282, n° 12 (2015) : 2279-95. [<a href="https://doi.org/10.1111/febs.13307 » target="__blank">Source</a>]

acides nucléiques

Nucleic Acids

<h4>Aper&#xE7;u</h4>
 
 Les acides nucl&#xE9;iques sont de longues cha&#xEE;nes de nucl&#xE9;otides reli&#xE9;s entre eux par des liaisons phosphodiester. Il existe deux types d&#x2019;acides nucl&#xE9;iques : l&#x2019;acide d&#xE9;soxyribonucl&#xE9;ique, ou ADN, et l&#x2019;acide ribonucl&#xE9;ique, ou ARN. Les nucl&#xE9;otides dans l&#x2019;ADN et l&#x2019;ARN sont constitu&#xE9;s d&#x2019;un sucre, d&#x2019;une base azot&#xE9;e et d&#x2019;une mol&#xE9;cule de phosphate.
 
 <h4>Les acides nucl&#xE9;iques sont le mat&#xE9;riel g&#xE9;n&#xE9;tique de la cellule.</h4>
 
 Le mat&#xE9;riel h&#xE9;r&#xE9;ditaire d&#x2019;une cellule est compos&#xE9; d&#x2019;acides nucl&#xE9;iques, qui permettent aux organismes vivants de transmettre des informations g&#xE9;n&#xE9;tiques d&#x2019;une g&#xE9;n&#xE9;ration &#xE0; l&#x2019;autre. Il existe deux types d&#x2019;acides nucl&#xE9;iques : l&#x2019;acide d&#xE9;soxyribonucl&#xE9;ique (ADN) et l&#x2019;acide ribonucl&#xE9;ique (ARN). L&#x2019;ADN et l&#x2019;ARN diff&#xE8;rent tr&#xE8;s l&#xE9;g&#xE8;rement dans leur composition chimique, mais ils jouent des r&#xF4;les biologiques compl&#xE8;tement diff&#xE9;rents.
 
 <h4>Les acides nucl&#xE9;iques sont des polym&#xE8;res de nucl&#xE9;otides</h4>
 
 Chimiquement, les acides nucl&#xE9;iques sont des polynucl&#xE9;otides &#x2014; des cha&#xEE;nes de nucl&#xE9;otides. Un nucl&#xE9;otide est compos&#xE9; de trois constituants : un sucre pentose, une base azot&#xE9;e et un groupe phosphate. Le sucre et la base forment ensemble un nucl&#xE9;oside. Par cons&#xE9;quent, un nucl&#xE9;otide est parfois appel&#xE9; un nucl&#xE9;oside monophosphate. Chacun des trois constituants d&#x2019;un nucl&#xE9;otide joue un r&#xF4;le cl&#xE9; dans l&#x2019;assemblage global des acides nucl&#xE9;iques.
 
 Comme son nom l&#x2019;indique, un sucre pentose a cinq atomes de carbone, qui sont libell&#xE9;s 1o, 2o, 3o, 4o et 5o. Le sucre pentose dans l&#x2019;ARN est le ribose, ce qui signifie que le carbone 2o porte un groupe hydroxyle. Le sucre dans l&#x2019;ADN est le d&#xE9;soxyribose, ce qui signifie que le carbone 2o est li&#xE9; &#xE0; un atome d&#x2019;hydrog&#xE8;ne. Le sucre est fix&#xE9; &#xE0; la base azot&#xE9;e au carbone 1o et &#xE0; la mol&#xE9;cule de phosphate au carbone 5o.
 
 <h4>Les nucl&#xE9;otides sont reli&#xE9;s entre eux par des liaisons phosphodiester</h4>
 
 La mol&#xE9;cule de phosphate fix&#xE9;e au carbone 5o d&#x2019;un nucl&#xE9;otide peut former une liaison covalente avec le groupe hydroxyle 3o d&#x2019;un autre nucl&#xE9;otide, reliant les deux nucl&#xE9;otides ensemble. Cette liaison covalente s&#x2019;appelle une liaison phosphodiester. La liaison phosphodiester entre les nucl&#xE9;otides cr&#xE9;e un squelette de sucres et de phosphates en alternance dans une cha&#xEE;ne polynucl&#xE9;otidique. La liaison de l&#x2019;extr&#xE9;mit&#xE9; 5o d&#x2019;un nucl&#xE9;otide &#xE0; l&#x2019;extr&#xE9;mit&#xE9; 3o d&#x2019;un autre conf&#xE8;re un caract&#xE8;re directionnel &#xE0; la cha&#xEE;ne polynucl&#xE9;otidique, qui joue un r&#xF4;le cl&#xE9; dans la r&#xE9;plication de l&#x2019;ADN et la synth&#xE8;se de l&#x2019;ARN. &#xC0; une extr&#xE9;mit&#xE9; de la cha&#xEE;ne polynucl&#xE9;otidique, appel&#xE9;e extr&#xE9;mit&#xE9; 3o, le sucre a un groupe hydroxyle 3o libre. &#xC0; l&#x2019;autre extr&#xE9;mit&#xE9;, l&#x2019;extr&#xE9;mit&#xE9; 5o, le sucre a un groupe phosphate 5o libre. 
 
 <h4>Les pyrimidines et purines sont les deux principales classes de bases azot&#xE9;es</h4>
 
 Les bases azot&#xE9;es sont des mol&#xE9;cules contenant un ou deux cycles compos&#xE9;s d&#x2019;atomes de carbone et d&#x2019;azote. Ces mol&#xE9;cules sont appel&#xE9;es &#x201C; bases &#x201D; parce qu&#x2019;elles sont chimiquement basiques et peuvent se lier aux ions hydrog&#xE8;ne. Il existe deux classes de bases azot&#xE9;es : les pyrimidines et les purines. Les pyrimidines ont une structure cyclique &#xE0; six membres, tandis que les purines sont compos&#xE9;es d&#x2019;un cycle &#xE0; six membres fusionn&#xE9; &#xE0; un cycle &#xE0; cinq membres. Les pyrimidines comprennent la cytosine (C), la thymine (T) et l&#x2019;uracile (U). Les purines comprennent l&#x2019;ad&#xE9;nine (A) et la guanine (G).
 
 La cytosine, l&#x2019;ad&#xE9;nine et la guanine sont pr&#xE9;sentes dans l&#x2019;ADN et l&#x2019;ARN. Cependant, la thymine est sp&#xE9;cifique &#xE0; l&#x2019;ADN, et l&#x2019;uracile se trouve uniquement dans l&#x2019;ARN. Les purines et les pyrimidines peuvent former des liaisons hydrog&#xE8;ne les unes avec les autres dans un motif particulier, bas&#xE9; sur la pr&#xE9;sence de groupes chimiques compl&#xE9;mentaires qui sont analogues aux pi&#xE8;ces d&#x2019;un puzzle. Dans des conditions cellulaires normales, l&#x2019;ad&#xE9;nine forme des liaisons hydrog&#xE8;ne avec la thymine (dans l&#x2019;ADN) ou l&#x2019;uracile (dans l&#x2019;ARN), tandis que la guanine forme des liaisons hydrog&#xE8;ne avec la cytosine. Cet appariement compl&#xE9;mentaire de bases est essentiel &#xE0; la structure et &#xE0; la fonction de l&#x2019;ADN.
 
 <h4>La structure de l&#x2019;ADN et de l&#x2019;ARN</h4>
 
 L&#x2019;ADN adopte une structure h&#xE9;lico&#xEF;dale double &#xE0; l&#x2019;int&#xE9;rieur de la cellule. Une double h&#xE9;lice est compos&#xE9;e de deux cha&#xEE;nes polynucl&#xE9;otidiques, appel&#xE9;es brins, qui serpentent l&#x2019;une autour de l&#x2019;autre de mani&#xE8;re h&#xE9;lico&#xEF;dale (c.-&#xE0;-d. une spirale). Les deux brins sont dans des orientations oppos&#xE9;es, ou sont &#x201C; antiparall&#xE8;les &#x201D; l&#x2019;un &#xE0; l&#x2019;autre, ce qui signifie que l&#x2019;extr&#xE9;mit&#xE9; 5o d&#x2019;un brin est proche de l&#x2019;extr&#xE9;mit&#xE9; de 3o d&#x2019;un autre. Les deux brins sont maintenus ensemble par l&#x2019;appariement de bases compl&#xE9;mentaires (par exemple, la cytosine avec la guanine).
 
 Dans une double h&#xE9;lice d&#x2019;ADN, le squelette sucre-phosphate se trouve &#xE0; l&#x2019;ext&#xE9;rieur, tandis que les bases avec des liaisons hydrog&#xE8;ne sont &#xE0; l&#x2019;int&#xE9;rieur. L&#x2019;ARN se pr&#xE9;sente principalement sous forme de mol&#xE9;cule &#xE0; brin unique. L&#x2019;unique brin d&#x2019;ARN peut former des structures secondaires localis&#xE9;es gr&#xE2;ce &#xE0; l&#x2019;appariement intra-brin de bases compl&#xE9;mentaires. Les diff&#xE9;rents types de structures secondaires d&#x2019;ARN poss&#xE8;dent des fonctions distinctes dans la cellule.

Acides nucléiques

Nucleic acids are the most important macromolecules for the continuity of life. They carry the cell&#x27;s genetic blueprint and carry instructions for its ...

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KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

nucleic acids and genetic information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life.

DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

Nucleic Acids and Genetic Information

the periodic table and organismal elements

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Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

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Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

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Polymer Structures and Uses

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what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

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Types of Lipids and Their Structure

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chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structures and Types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

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intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Learn how DNA and RNA store, copy, and use genetic information in cells. Explore the role of nucleic acids in high school biology.

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JoVE Core Biologie Moléculaire illustre les processus moléculaires au sein de la cellule grâce à des leçons vidéos claires et concises. Les applications de ces concepts sont ensuite démontrées grâce à des expériences concrètes en laboratoire.

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