Nucléotide


Nucléotide
Structure des nucléotides

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.


Sommaire

Les nucléotides dans l'ADN

Un nucléotide est composé de trois parties :

  1. une base azotée variable en fonction du type de nucléotide (purine ou pyrimidine) fixé à l'atome de carbone 1' du désoxyribose ;
  2. un sucre à cinq atomes de carbone (désoxyribose pour l'ADN et ribose pour l'ARN) ;
  3. 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 :

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 2'-desoxyribofuranose

Le sucre (plus précisément un pentose) présent dans l’ADN est le désoxyribose. Le préfixe « désoxy » signifie qu’il y a un groupement hydroxyle (-OH) en moins. En fait, sur la position 2 de tous les sucres composant l’ADN, ce groupement est remplacé par un hydrogène (H). Chez l’ARN, il est présent ; le sucre demeure du ribose. Il existe deux types de sucres caractérisés par la grandeur de leur construction monomérique : les oligosaccharides et polysaccharides.

L'ose, diose, triose sont des oligosaccharides ; le pentose et l'hexose étant les plus représentés. Le glycogène représente la catégorie des polysaccharides, c'est-à-dire par l'assemblage de blocs monomériques, le glucose.

Le sucre présent dans l'ADN est plus précisément le Beta-D.désoxyribose.

L'ATP

Article connexe : Adénosine triphosphate.

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 :

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

  1. 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.

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