La Réplication De L'ADN Chez Les Eucaryotes

Chez les Eucaryotes, lors du cycle cellulaire il se produit un doublement de la quantité d’ADN
durant la phase S qui précède la mitose. Le doublement du matériel génétique, appelé réplication.

La réplication débute par la fixation de complexes protéiques spécifiques, les ORC, sur les origines de réplication. Ces derniers recrutent le complexe de pré-réplication, formé notamment des protéines Mcm et des protéines chaperon Cdc6 et Cdt1,C’est à ce niveau que les origines reçoivent l’autorisation de se répliquer. Ceci se traduit par le départ des protéines chaperon, le recrutement de cdc45 et des protéines RPA ainsi que par la stimulation de l’activité hélicase des Mcm qui provoque l’ouverture de la double hélice.

Une fois les brins d’ADN matrice dévoilés, la protéine Cdc45 recrute l’ADN polymérase a/primase qui synthétise des amorces d’ARN de 2 à 12 nucléotides. Elle allonge ensuite ces amorces de courtes séquences d’ADN grâce à son activité ADN polymérase.

Les fourches de réplication progressent le long de l’ADN matrice et permettent la synthèse d’ADN par polymérisation des nucléotides, à raison de 50 nucléotides par seconde.

Le complexe RF-c  reconnaît l’hybride matrice/amorce et se fixe sur l’extrémité 3’OH de l’amorce. Il charge le PCNA ce qui dissocie l’ADN polymérase a qui est alors remplacée par l’ADN polymérase d et/ou e. Cette dernière poursuit la synthèse du brin continu pendant que l’ADN polymérase a synthétise une nouvelle amorce sur le brin discontinu. L’ADN polymérase a est ensuite remplacé par l’ADN polymérase d et/ou e, qui synthétise un fragment d’Okazaki dont la taille varie de 100 à 200 nucléotides .

Pour que la synthèse des deux brins se fasse de façon coordonnée, le brin matrice retardé fait une boucle.

L’amorce d’ARN est progressivement dégradée par l’action combinée de la RNAse H1 et de la
nucléase Fen1. Le complexe ADN polymérase d/PCNA permet de combler les lacunes et l’ADN
ligase I de relier les fragments entre eux.

Cas particulier des télomères

Sur l'ADN linéaire, au début du segment précoce et à la fin du segment qui a été répliqué par les fragments d'Okazaki ; comment peut être comblé le segment primer ? Il existe une enzyme nommée la télomérase qui a une activité transcriptase inverse ; elle va synthétiser de l’ADN à partir de l’ARN.