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21.10: Appariement des bases de l'ADN
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Chemistry

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DNA Base Pairing
 
TRANSCRIPTION

21.10: Appariement des bases de l'ADN

Les règles d'Erwin Chargaff sur l'équivalence de l'ADN ont ouvert la voie à la découverte de l'appariement des bases dans l'ADN. Les règles de Chargaff stipulent que dans une molécule d'ADN double brin,

  1. la quantité d'adénine (A) est égale à la quantité de thymine (T) ;
  2. la quantité de guanine (G) est égale à la quantité de cytosine (C) ; et
  3. la somme des purines, A et G, est égale à la somme des pyrimidines, C et T (c'est-à-dire A+G = C+T).

Des travaux ultérieurs de Watson et Crick ont révélé que dans l'ADN double brin, A forme toujours deux liaisons hydrogène avec T et G forme toujours trois liaisons hydrogène avec C.  Cet appariement de bases maintient une largeur constante de la double hélice d'ADN, car les paires A-T et C-G sont de 10,85 & 197; de longueur et s'insère parfaitement entre les deux squelettes sucre-phosphate.

Les appariements de bases rendent les bases azotées inaccessibles aux autres molécules jusqu'à ce que les liaisons hydrogène se séparent. Cependant, des enzymes spécifiques peuvent facilement rompre ces liaisons hydrogène pour effectuer les processus cellulaires nécessaires, tels que la réplication et la transcription de l'ADN. Comme une paire G-C a plus de liaisons hydrogène qu'une  paire A-T, l'ADN avec un pourcentage élevé de paires G-C aura besoin d'une énergie plus élevée pour la séparation de deux brins d'ADN qu'un avec un pourcentage similaire de paires A-T. 

Les analogues de base comme médicament

Un appariement correct des bases est essentiel pour la réplication fidèle de l'ADN. Les analogues de bases sont des molécules qui peuvent remplacer les bases d'ADN standard lors de la réplication de l'ADN. Ces analogues sont des agents antiviraux et anticancéreux efficaces contre des maladies telles que l'hépatite, l'herpès et la leucémie. L'acyclovir, également connu sous le nom d'acycloguanosine, est une base analogue de la guanine et est couramment utilisé dans le traitement du virus de l'herpès simplex.  La partie guanine de l'acyclovir s'apparie avec l'adénine comme d'habitude lors de la réplication de l'ADN ; cependant, comme il n'a pas d’extrémité 3’ du nucléotide, l'ADN polymérase ne peut pas continuer à former des paires de bases et la réplication se termine.

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