ADN polymérase
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La réplication de l’ADN par une ADN polyméraseUne ADN polymérase est un complexe enzymatique intervenant dans la réplication de l’ADN au cours du cycle cellulaire, mais aussi dans des processus de réparation et de recombinaison de l’ADN. Les ADN polymérases utilisent des désoxyribonucléotidestriphosphate comme pour la synthèse d’un brin d’ADN, en utilisant un autre brin d’ADN comme matrice. Ce processus réplicatif utilise la complémentarité des bases pour guider la synthèse du nouveau brin à partir du brin matrice. Il existe plusieurs familles de polymérases qui diffèrent selon leurs séquences en acide aminé et leurs propriétés catalytiques.

Sommaire
1 Mécanisme
1.1 Démarrage
1.2Elongation et processivité
1.3 Fidélité et activité de relecture
2 ADN polymérases bactériennes
3 ADN polymérases eucaryotes
4 ADN polymérases chez les Archaea
5 Familles d’ADN Polymérases
5.1 Famille A
5.2 Famille B
5.3 Famille C
5.4 Famille D
5.5 Famille X
5.6 Famille Y
5.7 Famille RT
6 Références
7 Voir aussi
7.1 Articles connexes
7.2 Liens et documents externes[modifier] Mécanisme[modifier] DémarrageToutes les ADN polymérases synthétisent l’ADN dans le sens 5′-3′, chez tous les organismes vivants, et aucune n’est capable de commencer la synthèse d’un brin de novo. Elles ne peuvent que rajouter des nucléotides à une extrémité hydroxyle libre, en général le 3′-OH du brin en cours de synthèse. Pour cette raison les ADN polymérase a besoin d’uneamorce (ou primer), sur laquelle elle pourra ajouter de nouveaux désoxyribonucléotides.

L’amorce peut être formée d’ADN ou d’ARN. Dans le cas de la réplication, l’amorce constituée d’ARN est synthétisée par une autre enzyme, appelée primase, au sein du complexe de réplication appelé réplisome. Celui contient également une enzyme, l’ hélicase qui est requise pour séparer les deux brins de l’ADN etainsi permettre l’accès des ADN polymérases et la réplication. Dans le cas des processus de réparation et de recombinaison, l’amorce est constituée d’un segment d’ADN résultant de la coupure du brin endommagé ou recombiné par une endonucléase, qui libère une extrémité 3′-OH libre.

[modifier] Elongation et processivitéLes diverses ADN polymérases se différencient par leur capacité à allonger l’ADNsans se dissocier du brin matrice. Certaines ADN polymérases sont faiblement associées à leur substrat et se détachent après avoir polymérisé seulement quelques nucléotides. On parle alors d’ADN polymérases distributives, ce qui est une caractéristique de beaucoup de polymérases impliquées dans les processus de réparation. Les ADN polymérases réplicatives au contraire, sont très fortement liéesau brin matrice et ne se dissocient pas. Elles peuvent polymériser plusieurs centaines de milliers de nucléotides en une seule fois. On parle alors d’ADN polymérases processives. Un cofacteur protéique, le clamp (appelé PCNA chez les eucaryotes et complexe ? chez les bactéries) se lie aux polymérases réplicatives et augmente considérablement leur processivité.

L’activité des ADN polymérasesnécéssite la présence d’ion magnésium comme cofacteurs qui se fixent en particulier sur les groupements phosphate des nucléotides et de l’ADN.

[modifier] Fidélité et activité de relectureCertaines ADN polymérases, qui disposent aussi d’une activité exonucléase 3’-5’, ont la capacité de corriger les erreurs d’incorporation dans le brin néoformé. Lorsque l’ADN polymérase fait une erreur et qu’unmésappariement est formé au niveau du site actif de l’enzyme, celle-ci va revenir en arrière et hydrolyser le nucléotide incorrect, c’est l’activité exonucléase 3’-5’. Elle peut alors réinsérer la base correcte, et reprendre la réplication. Ce processus de relecture par l’ADN polymérase améliore la fidélité du processus réplicatif et fait baisser le taux d’erreur.

Au contraire, certaines ADN…