La réplication de l'ADN

Une observation des chromatides en microscopie électronique (grossissement 100 000) montre l'existence de zones appelées « yeux de réplication » où la molécule d'ADN est localement en deux exemplaires. Chaque œil correspond à deux fourches de réplication qui progressent en sens inverse. Les différents « yeux » finissent par se rejoindre, permettant la duplication complète de la molécule d'ADN initiale. Les deux copies restent accrochées l'une à l'autre au niveau de la zone qui formera le centromère du chromosome.

Les expériences de Taylor en 1957 et de Meselson et Stahl en 1958 ont contribué à valider cette hypothèse.

L'interprétation de ces expériences est la suivante : lors de la réplication, une molécule mère d'ADN en donne deux. Ces deux molécules filles d'ADN sont formées chacune d'un brin matrice issu de la molécule de départ et d'un brin néoformé provenant de l'assemblage de nucléotides initialement dispersés dans le milieu cellulaire. Dans chacune des deux molécules d'ADN obtenues, la moitié de la molécule de départ est conservée, c'est pourquoi le mécanisme de réplication est qualifié de semi-conservatif.

L'adénine se lie à la thymine par deux liaisons hydrogène et la cytosine se lie à la guanine par trois liaisons hydrogène. Ces processus d'ouverture de la double hélice et d'appariement des nucléotides dépendent d'un complexe enzymatique, l'ADN- polymérase. La réplication de l'ADN consomme de l'énergie.

La réplication de l'ADN est un processus très fidèle. Grâce aux mécanismes de correction, le taux d'erreur est faible. Il est estimé à un pour un milliard, et correspond à près de deux mutations par cellule fille pour l'espèce humaine. Pourtant, les individus mutants sont rares car une grande partie de l'ADN des cellules eucaryotes ne code pour aucune protéine. De plus, dans la mesure où le code génétique est dégénéré (ou redondant), il existe des mutations neutres, sans conséquence sur la structure et donc sur la fonction des protéines synthétisées.