Les hélicases sont responsables du déroulement de l'ADN double brin pour produire de l'ADN simple brin. Ils sont responsables du déroulement de l'ADN pendant la réplication, la recombinaison et la réparation de l'ADN. Le déroulement de l'ADN double brin commence à l'origine de la réplication et continue à former une structure connue sous le nom de fourche de réplication. La rupture des liaisons hydrogène entre les deux brins d'ADN nécessite de l'énergie sous forme d'ATP. Les hélicases piègent également les bases déroulées pour empêcher le réannelage de l'ADN.

Domaines clés couverts

1. Que sont les ADN hélicases - Définition, caractéristiques 2. Comment l'ADN se détend-t-il et reste-t-il détendu – Processus de déroulement de l'ADN

Termes clés: ADN hélicase, réplication de l'ADN, fusion initiale de l'ADN, reconnaissance de l'origine, fourche de réplication

Que sont les ADN hélicases

Les hélicases à ADN sont les composants fondamentaux de la réplication de l'ADN. La fonction principale des hélicases à ADN est de dérouler l'ADN double brin pour former de l'ADN simple brin. En plus de la réplication de l'ADN, les hélicases à ADN sont également impliquées dans la transcription, la traduction, la recombinaison et la réparation de l'ADN. Une ADN hélicase procaryote est montrée sur la figure 1.

Figure 1: ADN hélicase procaryote

Comment l'ADN se détend-t-il et reste-t-il détendu ?

L'ADN est une molécule double brin qui sert de matériel héréditaire dans la plupart des organismes. Les deux brins d'ADN sont maintenus ensemble par des liaisons hydrogène. Le nouvel ADN est synthétisé par un processus connu sous le nom de réplication de l'ADN. La réplication de l'ADN est un processus semi-conservateur où les deux brins servent de matrices. Par conséquent, les deux brins doivent être déroulés afin d'initier la réplication de l'ADN.

Les ADN hélicases sont les enzymes qui catalysent le déroulement de l'ADN. Le déroulement de l'ADN initie la réplication de l'ADN. La reconnaissance de l'origine, la fusion initiale de l'ADN et la formation éventuelle de la fourche de réplication sont les trois étapes impliquées dans l'initiation de la réplication de l'ADN.

1. Reconnaissance de l'origine – La réplication de l'ADN est initiée à l'origine de la réplication. Plusieurs origines de réplication peuvent être trouvées dans les chromosomes. L'ADN circulaire double brin est constitué d'une seule origine de réplication. Un complexe de liaison à l'ADN à plusieurs sous-unités connu sous le nom de complexe de reconnaissance d'origine (ORC) est responsable de la reconnaissance de l'origine de réplication.
2. Fusion initiale de l'ADN – L'hélicase MCM (mini-chromosome maintenance) est responsable de la fusion initiale d'origine de réplication chez les eucaryotes. Chez les procaryotes, cela est fait par la protéine de reconnaissance d'origine, DnaA et une hélicase hexamérique connue sous le nom de DnaB est ensuite chargée dans l'ADN fondu.
3. Formation de la fourche de réplication – Les hélicases continuent le processus de déroulement, formant une structure appelée fourche de réplication. Ils brisent les liaisons hydrogène qui maintiennent les deux brins complémentaires ensemble. Ils utilisent l'énergie cellulaire sous forme d'ATP pour ce processus.

L'initiation de la réplication de l'ADN chez les eucaryotes est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Initiation de la réplication de l'ADN chez les eucaryotes

Après la fusion initiale de l'ADN double brin, l'ADN polymérase se lie à l'origine de réplication et démarre le processus de réplication. Au fur et à mesure que la réplication progresse, la fourche de réplication progresse à travers le brin d'ADN déroulé. Etant donné que ces ADN hélicases sont piégées entre les deux brins, le réannelage de bases complémentaires est évité.

Conclusion

Les hélicases à ADN sont les enzymes responsables du déroulement de l'ADN pour former un ADN simple brin requis par la réplication, la recombinaison et la réparation de l'ADN. Ils brisent les liaisons hydrogène entre les bases complémentaires des deux brins qui maintiennent les deux brins ensemble. Les hélicases d'ADN piégées entre l'ADN déroulé empêchent le réannelage.

Référence:

1. Gai, Dahai et al. « Fusion et déroulement de l'ADN d'origine dans la réplication de l'ADN ». Opinion actuelle en biologie structurale, Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, décembre 2010, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Hélicase" de Phoebus87 sur Wikipedia anglais (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "EukPreRC" de Lsanman - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia