La dénaturation de l'ADN, ou fonte de l'ADN, est un processus qui conduit à transformer un double brin d'ADN en deux simples brins, en rompant les liaisons hydrogène entre les bases nucléiques des deux chaînes complémentaires de l'ADN.
Cette dénaturation peut être réalisée in vitro en soumettant l'ADN à tout agent chimique ou physique capable de déstabiliser les liaisons hydrogène, comme le pH, la température, certains solvants, des concentrations ioniques élevées, des agents alcalins,...
Contrairement à la dénaturation des protéines, celle de l'ADN est parfaitement réversible, lors d'un retour suffisamment lent aux conditions initiales : les bases se réapparient naturellement. C'est la renaturation, ré-association des deux brins de l'ADN qui se recombinent en une seule molécule bicaténaire.
La dénaturation peut être facilement suivie par spectroscopie d'absorption UV à 260 nm grâce à l'existence d'un effet hyperchrome. Le coefficient d'extinction molaire ε de la molécule est augmenté d'un facteur environ 1,4 au cours de la transition double brin → simple brin. Ceci est dû au changement d'environnement des bases de l'ADN qui passent d'un état empilé dans le duplex à un état désordonné, exposé au solvant aqueux dans le simple brin.
La stabilité du duplexe formé par deux chaînes d'ADN associées en double hélice est due à la somme de quatre effets antagonistes :
La répulsion électrostatique directement liée à la présence de charges négatives tout le long de chaque molécule (phosphate), qui est déstabilisante pour la double hélice d'ADN ;
Les interactions résultant des liaisons hydrogène (interactions dipole-dipole) entre les bases de chaque paire, qui stabilisent l'ADN natif ;
Les interactions d'empilement entre les bases (forces de van der Waals) ;
Les interactions avec le solvant aqueux et les ions présents dans la solution (effet hydrophobe) qui favorisent le masquage des faces hydrophobes de bases.
Le pH, la force ionique (contribution des ions), l'activité de l'eau (Aw) peuvent moduler la force de répulsion.
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Ce cours présente les principes fondamentaux à l'œuvre dans les organismes vivants. Autant que possible, l'accent est mis sur les contributions de l'Informatique aux progrès des Sciences de la Vie.
In molecular biology, a hybridization probe (HP) is a fragment of DNA or RNA of usually 15–10000 nucleotide long which can be radioactively or fluorescently labeled. HP can be used to detect the presence of nucleotide sequences in analyzed RNA or DNA that are complementary to the sequence in the probe. The labeled probe is first denatured (by heating or under alkaline conditions such as exposure to sodium hydroxide) into single stranded DNA (ssDNA) and then hybridized to the target ssDNA (Southern blotting) or RNA (northern blotting) immobilized on a membrane or in situ.
vignette|A=T : deux liaisons hydrogène. vignette|G≡C : trois liaisons hydrogène. vignette|Séquences complémentaires. En biologie moléculaire, la complémentarité de deux séquences d'acides nucléiques fait référence à la possibilité d'apparier les bases nucléiques qui constituent chacune d'elles. C'est typiquement le cas par exemple des deux brins formant une double hélice d'ADN. Cette propriété est à la base de la réplication de l'ADN, de sa réparation, de sa transcription en ARN, et de la traduction de ce dernier en protéines.
In molecular biology, hybridization (or hybridisation) is a phenomenon in which single-stranded deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA) molecules anneal to complementary DNA or RNA. Though a double-stranded DNA sequence is generally stable under physiological conditions, changing these conditions in the laboratory (generally by raising the surrounding temperature) will cause the molecules to separate into single strands. These strands are complementary to each other but may also be complementary to other sequences present in their surroundings.
Couvre les fondamentaux de la biologie moléculaire pour l'analyse des données génomiques, y compris la structure de l'ADN, les gènes, les protéines, l'ARN et la PCR.
The local physical properties - such as shape and flexibility - of the DNA double-helix is today widely believed to be influenced by nucleic acid sequence in a non-trivial way. Furthermore, there is strong evidence that these properties play a role in many ...
EPFL2023
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The sequence-dependent statistical mechanics of double-stranded nucleic acid, or dsNA, is believed to be essential in its biological functions. In turn, the equilibrium statistical mechanics behaviour of dsNA depends strongly both on sequence-dependent per ...
DNA mechanics plays a crucial role in many biological processes, including nucleosome positioning and protein-DNA interactions. It is believed that nature employs epigenetic modifications in DNA to further regulate gene expression. Moreover, double-strande ...