Ii composition chimique des acides nucléiques a les bases hétérocycliques








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IV) Propriétés physico-chimiques des acides nucléiques


A) L'absorption dans l'UV : les ARNs


Les ARNs absorbent fortement la lumière UV, cela s’explique par le fait de la présence des bases puriques et pyrimidiques.


Si on fait une dégradation totale ou partielle - ou bien une dénaturation - on constate que pour ce même ARN, il va y avoir un « effet hyperchrome » dû à  la libération des bases qui absorbent beaucoup plus.

Par contre, si on mélange en proportions égales, on synthétise un poly A et un poly U mélangés en quantités identiques, 100% des bases qui vont se lier. La formation de ce « copolymère bicaténaire artificiel » entraîne une diminution de 34% de la densité optique à  260 nm (c’est l’effet hypochrome.)

B) L'absorption dans l'UV : les ADNs



Tous les ADNs présentent un maximum à  260 nm. On trouve un effet hyperchrome lorsqu'il y a dégradation totale ou partielle ou lorsqu'il y a dénaturation. Cette longueur d'onde de 260nm sera d'autant plus importante que les bases seront libres et non engagées dans les liaisons hydrogène. On aurait un effet hypochrome si les bases ne se liaient plus. Pour l'ADN, c'est plus élevé que pour l'ARN.

V) La dégradation des acides nucléiques

A) Définition


Il y a dégradation lorsque l’on détruit la structure primaire covalente des acides nucléiques.
B) Méthodes de dégradations.

1) Hydrolyse chimique des acides nucléiques

a) Traitement acide


Un traitement acide avec chauffage va entraîner la rupture des bases dans l'ADN et dans l'ARN et ceci par rupture de la liaison β-N-osidique. A la fin de la réaction, on se retrouve avec un mélange de bases et la chaîne de sucre phosphorilé.



b) Traitement alcalin
1-Les ARNs





3e étape : intermédiaire réactionnel :

4e étape : deux formes possibles :







1e : solution de K+OH- ou Na+OH- de concentration 0,3M chauffé pendant 18H à  38°C

2e : à concentration 18M pendant une heure à  80°C
 pH > 10

Le OH sur le carbone 2' s'ionise.
Au niveau du P : effet mésomère, P porte un δ+.

Cette attaque provoque la rupture de la liaison diester. On obtient un intermédiaire cyclique instable.

Un traitement alcalin entraîne la rupture de la liaison phosphodiester dans l'ARN.

ARN à  pH > 10


2-Les ADNs


Dans le cas de l'ADN, il n'y a pas de fonction OH en 2', l'ADN ne peut donc être dégradé par le mécanisme décrit pour les ARNs. Les ADNs résistent à une hydrolyse alcaline douce : jusqu'à un pH inférieur à 11.

Si on se place dans des conditions d’un pH supérieur à 11 : du fait des formes tautomères, il apparaît des charges négatives sur la guanine et sur la thymine. Cela entraîne une répulsion entre les bases et les liaisons hydrogène ne peuvent pas s'établir. Il y a déstabilisation de la structure secondaire, donc il y a dénaturation - mais l'ADN est stable d'un point de vue covalence.
2) Hydrolyse enzymatique des acides nucléiques : les nucléases et leurs 2 modes d'action


Ce sont des enzymes qui agissent spécifiquement sur un substrat donné.

On a les désoxyribonucléases qui ne peuvent intervenir que sur des ADNs.
On a des ribonucléases qui ne peuvent agir que sur des ARNs.

Tous les nucléases sont capables de cliver (couper) les liaisons phosphodiester.



Deux types de coupures :

a) coupure 3' 5' pN = pN
b) coupure 5' Np 3' = Np
On a deux modes d'action :

- L’exonucléase : elle commence à une extrémité puis longe la chaîne jusqu'au bout
- L’endonucléase : des nucléotides internes avec certaines spécifiées.


VI) La dénaturation des acides nucléiques
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