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La forme A – Caractéristiques
La forme A provient de la forme B (par déshydratation in vitro.)
75% d’humidité et solution de Na+ K+ ou du césium. Voir tableau (forme B)
La forme C – Caractéristiques
La forme C est une variante de B, on fait une déshydratation plus poussée en restant dans les conditions de solution de faible force ionique.
La forme Z – Caractéristiques
La forme Z a été mise en évidence in vitro d’abord par cristallisation d’un hexamère qui était fait uniquement de cytosine et de guanine : 5’P C G C G C G 3’OH. On s’est placé à forte concentration saline. On a mis ensuite en évidence cette forme Z in vivo. Cette forme a une allure « en zigzag. »
Les formes D et E – Caractéristiques
Ces formes ont été trouvées in vitro mais pas encore in vivo. Ce sont des variantes extrêmes de la même forme Z. Elles ont un plus petit nombre de paires de bases par tour (8 pour D et 7,5 pour E.) On les trouve in vitro quand les molécules d’ADN manquent de guanine.
Distorsion et nouveaux paramètres de l’hélice.
Les études menées sur des polynucléotides synthétiques montrent par rayons X des distorsions locales. Il est clair que les paramètres géométriques utilisés sont insuffisants pour les décrire. On passe à 16 paramètres géométriques et 7 angles de rotation.
Le polymorphisme
Ceci signifie que l’ADN peut exister sous différentes conformations et passer d’une conformation à l’autre. Une telle variété conformationnelle est-elle reliée à des mécanismes biologiques ? C’est-à-dire : peut-on trouver des corrélations précises entre un rôle joué par l’ADN et une conformation donnée? La réponse est partielle.
Exemple : lorsqu’on a une succession de CG dans un ADN, cela permet que des séquences adoptent localement une conformation Z et on a montré que certaines protéines se lient spécifiquement au Z-DNA mais ne peut pas se lier sur une ADN de type B (B-DNA.) On a montré que cela jouait un rôle régulateur important dans la transcription.
Polymorphisme et flexibilité de l’ADN
Le repliement d’une longue chaîne d’ADN, comprenant plusieurs centaines de milliers de nucléotides dans un chromosome, implique une grande flexibilité, qu’on observe un polymorphisme de l’ADN autour des trois formes A, B, Z, qui donne une certaine rigidité à la molécule ; le passage de l’une à l’autre ne peut se faire que s’il existe déjà dans la molécule des zones flexibles, c’est-à-dire des particularités structurales rencontrées tel que coude ou boucle, ce qui représente un aspect statique. On découvre maintenant que l’ADN contient non seulement une information codant qui dirige la synthèse d’ARN mais également une information conformationnelle.
Les structures bicaténaire, hélicoïdale, circulaire
Les différents cas
- Les ADNs des procaryotes : L’ADN principal se trouve sous cette forme et chez certains procaryotes c’est le cas aussi des ADNs plasmidiques. Ce sont des ADN de petites tailles (quelques milliers de bases, alors que l’ADN principal d’ Coli comporte 4.106 paires de bases.)
- Les ADNs des chromosomes des eucaryotes, au moment de la transcription, se trouvent sous cette structure.
- Les ADNs dans les mitochondries et dans les chloroplastes (de petites tailles) ont cette structure.
- Les ADNs qui normalement présentent une structure linéaire dont chacune des extrémités va se trouver liée à un point d’ancrage dans les cellules.
Définition et caractéristiques du terme circulaire
Le terme « circulaire » se réfère à la continuité de la chaîne d’ADN et non à sa forme géométrique. L’ADN circulaire va être caractérisé par trois nombres :
L : Le nombre d’enlacements : c’est-à-dire le nombre de fois ou la courbe fermée formant un des bords du ruban recoupe dans l’espace l’autre courbe fermée formant l’autre bord.
T : Le nombre de torsion, il traduit la déformation du ruban, c’est-à-dire sa torsion.
W : Le nombre de vrillages, c’est-à-dire la courbe que décrit l’axe du ruban.
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