La principale différence entre le surenroulement positif et négatif de l'ADN est que lors du surenroulement positif de l'ADN, le brin d'ADN est surenroulé par rapport à l'état détendu, tandis que lors du surenroulement négatif de l'ADN, le brin d'ADN est sous enroulé par rapport au état détendu.
DNA supercoiling est la quantité de torsion dans un brin d'ADN (sur-enroulement ou sous-enroulement), et il détermine la quantité de tension sur le brin. Les topoisomérases sont les enzymes qui facilitent et régulent le surenroulement de l'ADN pour améliorer la réplication et la transcription de l'ADN. Ils sont présents dans toutes les cellules, y compris les bactéries et les humains. Le surenroulement de l'ADN est important pour de nombreux processus cellulaires tels que le compactage de l'ADN et l'expression des gènes, en régulant l'accès au code génétique. Il existe deux types de superenroulement d'ADN: le superenroulement positif et le superenroulement négatif.
Qu'est-ce que le superenroulement positif de l'ADN ?
Le surenroulement positif de l'ADN est un processus dans lequel le brin d'ADN est surenroulé par rapport à l'état détendu. Cela se produit lorsque la conformation en double hélice de l'ADN (droitier) est tordue plus serrée (plus enroulée en mode droitier) jusqu'à ce que la structure hélicoïdale se déforme et se développe en un niveau de « nœud ».
Figure 01: Superenroulement de l'ADN
Équations mathématiques élaborées sur le surenroulement positif de l'ADN. L'ADN n'est pas positivement surenroulé pendant les états normaux mais ne se produit que pendant les processus cellulaires, par exemple, pour faciliter la mitose où les ADN sœurs dupliqués sont séparés en cellules filles pendant l'interphase du développement et du maintien des domaines d'association topologique. Ces domaines sont des TAD. De plus, lors de l'assemblage des chromosomes mitotiques, il a été montré que la condensine induit un surenroulement positif de l'ADN. La condensation est un grand complexe protéique qui joue un rôle majeur dans l'assemblage des chromosomes mitotiques et induit le superenroulement positif d'une manière dépendante de l'hydrolyse de l'ATP.
Qu'est-ce que le superenroulement négatif de l'ADN ?
Le surenroulement négatif de l'ADN est un processus dans lequel le brin d'ADN est enroulé par rapport à l'état détendu. Cela se produit lorsque la conformation en double hélice de l'ADN (gaucher) est tordue plus légèrement (sous enroulée en mode gaucher) jusqu'à ce que la structure hélicoïdale se détende davantage que la forme B détendue normale de l'ADN. Il facilite la réplication et la transcription de l'ADN par les enzymes topoisomérases.
Figure 02: Superenroulement négatif de l'ADN
Le superenroulement de l'ADN produit deux types de structures appelées plectonème ou toroïde. Parfois, cela peut être une combinaison des deux. Pendant le surenroulement négatif de l'ADN, la molécule d'ADN produira soit une hélice droite à deux départs avec des boucles terminales (le plectonème) soit une hélice gauche à un départ (le toroïde). Les plectonèmes sont plus courants dans la nature, en particulier chez les bactéries.
Quelles sont les similitudes entre le superenroulement positif et négatif de l'ADN ?
- Le surenroulement positif et négatif de l'ADN est présent dans tous les organismes (des bactéries à l'homme)
- Les deux processus modifient la forme du brin d'ADN.
- Ils affectent la structure en double hélice de l'ADN.
- De plus, les deux mécanismes sont importants pour faciliter de nombreuses fonctions cellulaires.
- Les enzymes contrôlent le surenroulement positif et négatif de l'ADN.
Quelle est la différence entre le surenroulement positif et négatif de l'ADN ?
La principale différence entre le surenroulement positif et négatif de l'ADN est que, lors du surenroulement positif de l'ADN, le brin d'ADN est surenroulé par rapport à l'état détendu, tandis que lors du surenroulement négatif de l'ADN, le brin d'ADN est sous enroulé par rapport au état détendu. L'ADN de la plupart des organismes est surenroulé négativement dans un état normal. Le surenroulement positif ne se produit que lors de fonctions cellulaires particulières. De plus, un surenroulement positif de l'ADN a lieu vers le côté droit, tandis qu'un surenroulement négatif de l'ADN a lieu vers le côté gauche.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre le surenroulement positif et négatif de l'ADN sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Superenroulement positif vs négatif de l'ADN
Le surenroulement de l'ADN est important dans de nombreux processus cellulaires, tels que le compactage de l'ADN et l'expression des gènes, en régulant l'accès au code génétique. Il facilite et régule également le surenroulement de l'ADN pour améliorer la réplication et la transcription de l'ADN. le différence clé entre le surenroulement positif et négatif de l'ADN est que lors du surenroulement positif de l'ADN, le brin d'ADN est surenroulé par rapport à l'état détendu, tandis que lors du surenroulement négatif de l'ADN, le brin d'ADN est sous enroulé par rapport à l'état détendu. Les deux processus de surenroulement d'un brin donné sont élaborés par une formule mathématique. Les deux processus sont comparés à un état de référence appelé état relaxé de l'ADN ou forme B relaxée de l'ADN.
