Les différence principale entre la dénaturation et la renaturation de l'ADN est que la dénaturation de l'ADN est le processus de séparation de l'ADNdb en brins simples. Mais, en revanche, la renaturation de l'ADN est le processus de formation de paires de bases; c'est-à-dire le rapprochement des brins d'ADN complémentaires. De plus, les liaisons hydrogène sont rompues lors de la dénaturation de l'ADN, mais des liaisons hydrogène se forment entre les bases complémentaires lors de la renaturation de l'ADN. De plus, les principaux facteurs affectant la dénaturation de l'ADN sont les agents physiques, tels que le chauffage et la sonication, et les agents chimiques, tels que les alcalins, le formamide et le DMSO. Pendant ce temps, les facteurs affectant la renaturation sont la force ionique de la solution, la température, le temps, la concentration en ADN et la taille de la molécule en interaction.

En bref, la dénaturation et la renaturation de l'ADN sont deux processus de rupture et de recréation des liaisons hydrogène dans l'ADN. Généralement, ils sont importants dans le nombre d'essais biologiques, qui impliquent l'hybridation d'ADN, tels que l'hybridation membranaire, les puces à ADN, la PCR, etc.

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Qu'est-ce que la dénaturation de l'ADN

La dénaturation de l'ADN est le processus de séparation de l'ADN double brin en deux brins simples. Il se produit à la suite de la rupture des liaisons hydrogène. Par ailleurs, la dénaturation de la double hélice peut se produire selon deux méthodes; la dénaturation physique et la dénaturation chimique.

Dénaturation physique

La dénaturation physique se fait principalement par chauffage et sonication. Habituellement, des températures élevées supérieures à 90 °C entraînent la dénaturation de l'ADN. Techniquement, cela se fait en fournissant suffisamment d'énergie cinétique pour rompre les liaisons hydrogène entre les paires de bases. Par la suite, cela entraîne la rupture des paires de bases Watson et Crick et la séparation de l'hélice double brin en deux brins simples. Dans ce processus, la température caractéristique qui fait fondre la double hélice d'ADN est connue sous le nom de température de fusion (Tm). A cette température, 50% de l'ADN est fondu. De plus, Tm augmente avec l'augmentation de la teneur en G-C, car la guanine et la cytosine forment trois liaisons hydrogène lors de l'appariement des bases, tandis que la cytosine et la thymine ne forment que deux liaisons hydrogène. Généralement, le degré de dénaturation peut être déterminé par spectrophotométrie en surveillant l'absorbance de la lumière à 260 nm.

La sonication est une autre méthode de dénaturation. En cela, la sonication par sonde et le bain de sonication sont deux techniques de sonication.

Figure 1: Dénaturation et renaturation en PCR

Dénaturation chimique

Concernant la dénaturation chimique, la présence d'agents chimiques, tels que l'urée et le formamide, accélère la dénaturation en stabilisant les purines et les pyrimidines. Ainsi, ils diminuent la Tm. Par exemple, 95% du formamide dénature complètement l'ADN à température ambiante. De plus, diverses concentrations d'hydroxyde de sodium et de DMSO diminuent également la température de fusion de l'ADN.

Qu'est-ce que la renaturation de l'ADN

La renaturation de l'ADN est le processus d'hybridation des deux brins d'ADN complémentaires. Finalement, cela se produit avec le refroidissement. Techniquement, la renaturation se produit par la reformation de liaisons hydrogène entre des paires de bases complémentaires, qui à leur tour rassemble les deux brins d'ADN pour former l'ADN double brin. De plus, la renaturation de l'ADN peut être surveillée en contrôlant l'absorbance. En général, l'absorbance de l'ADN à 260 nm diminue lors de la renaturation de l'ADN. Par ailleurs, le degré de renaturation dépend de CO, qui est la concentration d'ADN double brin avant la dénaturation, et de t, qui est le temps nécessaire à la renaturation.

Similitudes entre la dénaturation et la renaturation de l'ADN

Différence entre dénaturation et renaturation de l'ADN

Définition

La dénaturation de l'ADN fait référence au déroulement de l'ADN double brin par la rupture des liaisons hydrogène, qui maintiennent les deux brins d'ADN ensemble. En revanche, la renaturation de l'ADN fait référence à la formation de paires de bases; c'est-à-dire qu'il fait référence aux deux brins complémentaires de l'ADN qui se réunissent.

Donner lieu à

La dénaturation de l'ADN donne naissance à l'ADN simple brin, mais la renaturation de l'ADN donne naissance à l'ADN double brin.

Liaisons hydrogène

La dénaturation brise les liaisons hydrogène entre les paires de bases complémentaires, mais en revanche, la renaturation forme des liaisons hydrogène entre les paires de bases complémentaires.

Facteurs affectant les processus

Les principaux facteurs affectant la dénaturation de l'ADN sont les agents physiques, tels que le chauffage et la sonication, et les agents chimiques, tels que les alcalins, le formamide et le DMSO. D'autre part, les facteurs affectant la renaturation sont la force ionique de la solution, la température, le temps, la concentration d'ADN et la taille de la molécule interagissant.

Effet sur l'absorbance

La dénaturation augmente l'absorbance de l'ADN à 260 nm, mais la renaturation diminue l'absorbance de l'ADN à 260 nm.

Effet sur la rotation optique

La dénaturation diminue fortement la rotation optique positive de la double hélice d'ADN, tandis que la renaturation donne une rotation optique forte et positive à la double hélice d'ADN.

Effet sur la viscosité

La dénaturation diminue remarquablement la viscosité de l'ADN, mais la renaturation augmente fortement la viscosité de l'ADN.

Conclusion

La dénaturation de l'ADN est le processus de rupture des liaisons hydrogène de l'ADN et donc de séparation du duplex d'ADN en deux ADN simple brin. De manière significative, il augmente l'absorbance de l'ADN à 260 nm tout en diminuant la rotation optique positive et la viscosité. En revanche, la renaturation de l'ADN est le processus de recréation des liaisons hydrogène entre les deux brins d'ADN complémentaires, afin de former l'ADN double brin. Généralement, il diminue l'absorbance à 260 nm, tout en augmentant la viscosité et la rotation optique positive. Par conséquent, la principale différence entre la dénaturation et la renaturation de l'ADN réside dans le comportement des liaisons hydrogène dans l'ADN et ses effets.

Les références:

1. Chah, Richa. "Dénaturation et renaturation de l'ADN." Discussion de biologie, 2 mai 2016, disponible ici.2. Wang, Xiaofang et al. "Caractérisation de la dénaturation et de la renaturation de l'ADN pour l'hybridation de l'ADN." Santé environnementale et toxicologie vol. 29 e2014007. 11 septembre 2014, doi:10.5620/eht.2014.29.e2014007.

Image de courtoisie:

1. «Étapes de PCR» de Tinojasontran - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia