REPLIC'ADN

R PLIC'A N

L'ENQUÊTE DONT TU ES LE HEROS

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E

Créé par Mélanie Fenaert professeur de SVT CC BY NC SA

// introduction

témoignage important

ce que vous savez déjà

votre méthode

votre mission

votre enquête

00

Démarrer

1. Comprendre le mode opératoire du criminel : le mode selon lequel se fait la réplication.
2. Reconstituer la scène de crime : schématiser la réplication.
3. Présenter votre schéma de façon à répondre au problème.

A chaque étape, selon vos réponses, vous recevrez des informations supplémentaires vous permettant de progresser dans votre enquête. NE RESTEZ PAS BLOQUÉ.E, VENEZ DEMANDER DE L'AIDE QUAND VOUS EN AVEZ BESOIN.

Il existe 3 modèles hypothétiques de réplication ou fabrication d’une deuxième molécule d’ADN constituant la nouvelle chromatide. Les prochaines étapes vous aideront à schématiser les différentes hypothèses, en utilisant le bleu pour les chaines de nucléotides initiales et le rouge pour les chaines de nucléotides nouvellement créées.

01

// émettre des hypothèses

Aide

Suite

// le nom des 3 hypothèses

réplication conservative

02

réplication dispersive

réplication semi-conservative

Sachant que les termes de « conservative, semi-conservative et dispersive » font référence à la molécule d’ADN.

Suite

// description des 3 hypothèses

à l’issue de la réplication à partir d'une molécule d'ADN bicaténaire "mère", on obtient: - la molécule d’ADN double-brin « mère » (initiale) - une nouvelle molécule d'ADN double-brin totalement néo-formée.

réplication conservative

à l’issue de la réplication à partir d’une molécule d’ADN double-brin « mère », on obtient 2 molécules d’ADN double-brin dans lesquelles: - une des chaines de nucléotides provient de la molécule intiale; - l’autre, néoformée, est complémentaire de cette chaine. Chaque nouvelle molécule "fille" ne conserve donc que la moitié de la molécule "mère".

à l’issue de la réplication à partir d’une molécule d’ADN double-brin « mère », on obtient 2 molécules d’ADN dans lesquelles : Aucune chaine de nucléotide ne reste intacte, les nouvelles chaines sont constituées à la fois d'ADN de la molécule mère et d'ADN néo-formé (chaines « mosaïques »).

03

réplication dispersive

réplication semi-conservative

Suite

// Passer à la schématisation

réplication conservative

Aide

04

réplication dispersive

réplication semi-conservative

Schématiser chacune des hypothèses proposées en respectant le code couleur imposé:

-bleu pour les chaines de nucléotides initiales

- rouge pour les chaines de nucléotides nouvellement créées.

Faites vérifier votre schématisation pour obtenir un code.

vérification expérimentale des hypothèses

//expérimenter

Des bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu comportant du 15N. L’ADN est extrait de ces cellules puis centrifugé. D’autres bactéries Escherichia coli sont cultivées dans un milieu ne comportant que du 14N. L’ADN est extrait de ces cellules puis centrifugé. Les ADN migrent alors différemment selon leur densité moléculaire. Les gradients de densité de la solution utilisée pour la centrifugation sont connus.

Témoins

Expérience

Des bactéries E. coli sont cultivées dans un milieu ne contenant que de l’azote 15N pendant de nombreux cycles cellulaires. On considère alors que leur ADN ne contient que de l’azote 15N. On les remet ensuite en culture dans un milieu ne contenant que de l’azote 14N pour un seul cycle cellulaire.

Résultats

05

L'azote est un constituant majeur de l'ADN. L'azote 14 (14N) en est, de loin, l'isotope le plus répandu sur terre, contrairement à l'azote 15 (15N) considéré comme "lourd". Ce dernier n'est pas radioactif, juste plus lourd que l'isotope commun, car il contient un neutron supplémentaire. De l'ADN dont tous les atomes d'azote sont des 15N est donc globalement plus lourd que de l'ADN dont tous les atomes d'azote sont des 14N. On parle donc d'ADN "lourd" et d'ADN "léger". Cette différence a des conséquences sur la position des molécules d'ADN dans le tube suite à la centrifugation sur gradient de densité.

// représenter les résultats attendus

Aide

06

Prévoir l'aspect du tube obtenu après centrifugation.

Vers la validation d'une des hypothèses.

Faites vérifier votre schématisation pour obtenir un code.

// development

Comparez ce résultat avec les résultats attendus. Une des hypothèses est réfutée. Précisez laquelle, en justifiant votre réponse.

Vous pensez que l'hypothèse conservative est refutée.Vous pensez que l'hypothèse semi-conservative est refutée.Vous pensez que l'hypothèse dispersive est refutée.Vous ne comprenez pas comment faire -->

// résultats obtenus- Interprétation

Aide

07

Voici les résultats obtenus après un cylce cellulaire.

// interprétation erronée !

Reprenez les schémas réalisés lors de l’étape 1 • Indiquez quelle est la densité de chacune des molécules d’ADN obtenue pour les différentes hypothèses: • Indiquez la proportion de chacune des formes d’ADN. • Comparez ce résultat aux résultats attendus. Quelle(s) est(sont) la ou les hypothèses à réfuter ou à conserver?

aide

// besoin d'aide ?

> si une des chaines est constituée de 14N et l’autre de 15N (ADN 14N/15N), alors, sur le schéma, une des chaines est bleue, l’autre est rouge, la densité de la molécule sera intermédiaire.

> si les 2 chaines sont constituées de 14N (ADN 14N/14N), alors sur le schéma, les 2 chaines de nucléotides sont rouges, la molécule sera «légère», c’est-à-dire au même endroit dans le tube que le témoin ADN 14N.

> si les 2 chaines sont constituées de 15N (ADN 15N/15N), alors sur le schéma, les 2 chaines de nucléotides sont bleues, la molécule sera «lourde», c’est-à-dire au même endroit dans le tube que le témoin ADN 15N.

... il reste encore 2 hypothèses !

08

// interprétation correcte mais...

Il faut donc une nouvelle expérience pour discriminer la bonne de la mauvaise hypothèse.

Les bactéries sont maintenues pendant une génération supplémentaire dans un milieu contenant du 14N.> Représenter, pour chacune des 2 hypothèses restantes, les molécules d’ADN obtenues après ce cycle supplémentaire, en gardant le même code couleur : bleu pour les chaines de nucléotides 15N, rouge pour les chaines de nucléotides 14N.

08

// interprétation correcte mais...

Vers la validation d'une des hypothèses.

Faites vérifier votre schématisation pour obtenir un code.

// development

09

Comparez ce résultat avec les résultats attendus. Quelle hypothèse validez-vous?

// résultats obtenus- Interprétation

> Réalisez un schéma de conclusion répondant au problème !

10

// conclure

BRAVO !

ENQUÊTE RESOLUE !

La réplication de l'ADN se fait selon le mode semi-conservatif.

//crédits et ressources

STRUCTURE DE L'ENQUETE

D'après le travail de Brigitte Le Meur Millard Mélanie Fenaert

Pixabay, Freepick, Wikicommons, passionnetesneurones.com, planet-vie.ens.fr, auboutdufil.com

très bon article synthétique sur le site Planet-Vie (ENS)

tinyurl.com/replic-adn (en anglais, très compréhensible)

ARTICLE

VIDEO

IMAGES/ MUSIQUE

L'ENQUÊTE DONT TU ES LE HEROS

R PLIC'A N

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Tout ce qui sera "initial" ou "mère" sera bleu.

Il faut reprendre le texte de chaque hypothèse.

Tout ce qui sera nouveau sera rouge.

Un coup de main...

• Dessiner l'aspect du tube avant la mise en culture en repérant l'anneau 15N.

• Dessiner l'aspect du tube après la mise en culture en repérant le/les anneau(x) 15N et le/les anneau(x) 14N pour chaque hypothèse.

• Il possible d'ibserver un anneau mixte 15N/14N en cas d'hybridation.
• Cet anneau sera positionné entre le 14N et le 15 N.

Elle permet la synthèse d'une chromatide supplémentaire pour chaque chromosome.Elle permet la conservation de l'information génétique.Elle est suivie de la mitose.

La réplication a lieu pendant la phase S du cycle cellulaire.

Comment est assurée la stabilité de l'information génétique au cours de la réplication ?

Problème à résoudre

Moi, la molécule d'ADN, suis constituée de 2 brins.Chacun de mes brins est constitué d'une succession de nucléotides liés entre eux par des liaisons covalentes fortes.Les 2 brins sont complémentaires et liés ensemble par des liaisons faibles.La succession de mes nucléotides code un message qui pourra être lu par la cellule.Chaque message est appelé un gène.

Si vous ne savez pas comment démarrer...

La réplication permet la synthèse d'une nouvelle chromatide pour chaque chromosome.

La réplication a lieu avant la division cellulaire.