Nucléotide
Un nucléotide est une molécule organique composée d'une nucléobase, d'un pentose et de 1 à 3 groupements phosphates. Certains nucléotides forment la base de l'ADN et de l'ARN, d'autres sont des cofacteurs ou coenzymes.
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Les nucléotides dans l'ADN et l'ARN
Un nucléotide est composé de trois parties :
- une base azotée variable en fonction du type de nucléotide (purine ou pyrimidine) fixé à l'atome de carbone 1' du désoxyribose ;
- un sucre à cinq atomes de carbone (désoxyribose pour l'ADN et ribose pour l'ARN) ;
- un groupement phosphate (ou acide phosphorique), identique pour les nucléotides de l'ADN et de l'ARN, fixé sur l'atome de carbone 5' du désoxyribose, (et à l'atome de carbone 3' du désoxyribose du nucléotide suivant)[1].
Puisque les phosphates et les sucres sont toujours les mêmes dans un acide nucléique donné, la nature du nucléotide est déterminée par la base azotée qu’il contient. La séquence d'un brin d'ADN ou d'ARN peut donc se résumer à la succession des bases azotées présentes. Les cinq principaux nucléotides sont nommés selon leur base azotée.
Différents nucléotides
Pour l'ADN, il existe quatre nucléotides différents correspondant à quatre bases azotées différentes :
- le désoxyadénosine monophosphate (dAMP), l'adénine (A) étant la base purique le composant ;
- le désoxyguanosine monophosphate (dGMP), la guanine (G) étant la base purique le composant ;
- le désoxythymidine monophosphate (dTMP), la thymine (T) étant la base pyrimidique le composant ;
- le désoxycytidine monophosphate (dCMP), la cytosine (C) étant la base pyrimidique le composant.
Ils ont la particularité de s'unir deux à deux par complémentarité :
- le dAMP (adénine) avec le dTMP (thymine) en établissant deux liaisons hydrogènes ;
- le dCMP (cytosine) avec le dGMP (guanine) en établissant trois liaisons hydrogènes.
L'uridine monophosphate (UMP) est un nucléotide présent uniquement dans l'ARN, il remplace le dTMP (thymine) qui n'apparaît que dans l'ADN. L'UMP s'apparie avec l'adénosine monophosphate (AMP).
Le sucre
Le sucre (ou ose, plus précisément ici un pentose) présent dans l’ADN est le β-D-2'-désoxyribose. Le préfixe « désoxy » signifie qu’il y a un groupe hydroxyle (-OH) en moins. En fait, sur la position 2 de tous les sucres composant l’ADN, l'hydroxyle est remplacé par un atome d'hydrogène (H). En revanche, l'hydroxyle demeure présent dans l’ARN, où l'ose est le ribose. Il existe deux types de sucres caractérisés par la grandeur de leur construction monomérique : les oligosaccharides et polysaccharides.
L'ATP
L'adénosine triphosphate, ou ATP, est un nucléotide de stockage de l'énergie dans les cellules vivantes, cette énergie est libérée par hydrolyse des groupements phosphates.
Codes IUPAC
L'IUPAC a défini les codes suivants pour représenter les nucléotides des acides nucléiques et désoxyribonucléiques séquencés :
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Code IUPAC Base nucléique A Adénine C Cytosine G Guanine T (ou U) Thymine (ou Uracile) R A ou G Y C ou T (U) S G ou C W A ou T (U) K G ou T (U) M A ou C B C ou G ou T (U) D A ou G ou T (U) H A ou C ou T (U) V A ou C ou G N N'importe quelle base . ou - vide
Notes et références
- Bolsover S., Hyams K, Shephard E, White H. & Wiedeman C. (2006). Biologie moléculaire et cellulaire, Dunod.ed. 2e éd., trad. Cell Biology, a short course, second édition, John, Wiley & Son Inc., chapitre 4.
