Modele semi conservatif de l`adn

Peut-être l`aspect le plus significatif de la découverte de Watson et Crick de la structure de l`ADN n`était pas qu`il a fourni aux scientifiques un modèle tridimensionnel de cette molécule, mais plutôt que cette structure semblait révéler la façon dont l`ADN a été répliqué. Comme indiqué dans leur 1953, Watson et Crick soupçonnaient fortement que les appariements de base spécifiques à l`intérieur de la double hélice de l`ADN existaient afin d`assurer un système contrôlé de réplication de l`ADN. Cependant, il a fallu plusieurs années d`étude subséquente, y compris une expérience classique 1958 par les généticiens américains Matthew Meselson et Franklin Stahl, avant que la relation exacte entre la structure de l`ADN et la réplication a été comprise. Cependant, la réplication semi-conservatrice n`était pas le seul modèle de réplication de l`ADN proposé au milieu des années 1950. En fait, deux autres hypothèses proéminentes ont également été mises en avant: la réplication conservatrice et la réplication dispersion. Selon le modèle de réplication conservatrice, l`ensemble de l`ADN double hélice originale sert de modèle pour une nouvelle double hélice, de sorte que chaque tour de division cellulaire produit une cellule fille avec une toute nouvelle double hélice d`ADN et une autre cellule fille avec un double hélice d`ADN complètement intacte (ou originale). D`autre part, dans le modèle de réplication dispersion, la double hélice d`origine de l`ADN se décompose en fragments, et chaque fragment sert alors de modèle pour un nouveau fragment d`ADN. Par conséquent, chaque division cellulaire produit deux cellules avec des quantités variables d`ADN ancien et neuf (figure 1). Lorsque ces trois modèles ont été proposés pour la première fois, les scientifiques ont peu d`indices sur ce qui pourrait se produire au niveau moléculaire lors de la réplication de l`ADN. Heureusement, les modèles ont donné des prédictions différentes sur la distribution de l`ADN ancien versus nouveau dans les cellules nouvellement divisées, peu importe ce que les mécanismes moléculaires sous-jacents. Ces prédictions étaient les suivantes: le déchiffrage de la structure de l`ADN par Watson et Crick en 1953 a suggéré que chaque brin de la double hélice servirait de modèle pour la synthèse d`un nouveau brin. Cependant, il n`y avait aucun moyen de savoir comment les brins nouvellement synthétisés pourraient se combiner avec les brins de modèle pour former deux doubles molécules d`ADN hélicoïdale.

Le modèle semi-conservateur semblait plus raisonnable puisqu`il permettrait à chaque brin de fille de rester associé à son brin de modèle. Le modèle semi-conservateur a été prévu par Nikolai Koltsov, soutenu par l`expérience Meselson-Stahl [2] [3] et d`autres expériences encore plus révélatrices qui ont permis la visualisation autoradiographique de la distribution des vieux et nouveaux brins dans les chromosomes répliqués. La réplication semi-conservatrice décrit le mécanisme par lequel l`ADN est répliqué dans toutes les cellules connues. Il tire son nom du fait que ce mécanisme de transcription était l`un des trois modèles initialement proposés [1] [2] pour la réplication de l`ADN: pour différencier les deux, Meselson et Stahl devaient laisser les cellules se diviser à nouveau, puis échantillonner l`ADN après une seconde cycle de réplication.

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