Objectif : comprendre la constitution chimique de l'ADN à partir de l'étude de modèles moléculaires en 3 dimensions observés sur un écran d'ordinateur.

Lancer le logiciel Rasmol en cliquant sur Rasmenuf.exe (dans ce document, les commandes à choisir sont écrites en caractères gras).

Se mettre plein écran et déplacer le menu principal vers le bas de l'écran.

Choisir l'image de l'une des quatre bases azotées (Fichier, commande Ouvrir, répertoire Tpadnarm, sous répertoire Libnuc, fichiers adeninh.pdb, cytosinh.pdb, etc.) et afficher la molécule en boules & bâtonnets.

1. Transcrire la formule semi développée de la molécule en tenant compte des valences des atomes pour identifier les doubles liaisons.

Choisir ensuite de la même façon le désoxyribose et l'acide phosphorique.

2. Transcrire la formule semi développée de ces deux molécules.

3. Parmi les trois molécules précédentes, lesquelles sont des molécules organiques ? Justifier.

Charger un fichier de nucléotide (nucadeh.pdb, nucguanh.pdb etc.).

4. Sur les formules transcrites précédemment, localiser au sein de chacune des trois molécules les atomes permettant la constitution du nucléotide (liaisons désoxyribose - phosphate et désoxyribose - base azotée).

Dans le répertoire Tpadnarm, charger le fichier adn.pdb. Choisir afficher, sphères pour avoir une vue d'ensemble de la molécule. L'option colorer, puis chaîne/segment permet de constater que la molécule d'ADN est formée de 2 brins enroulés l'un autour de l'autre en spirale. Par afficher, sphères et en choisissant l'option rayons de Van der Waals, on a une image de l'encombrement stérique de la molécule.

Avec afficher, liaisons hydrogène puis colorer, liaison hydrogène, on observe comment les deux brins sont liés entre eux.

5. Rappeler ce qu'est une liaison hydrogène.

Mesurer le diamètre de la molécule d'ADN. Pour cela, choisir Editer, Géométrie puis cliquer dans la case atome 1 puis sur un atome périphérique. Cliquer ensuite dans la case atome 2 puis sur l'atome diamétralement opposé au précédent et relever la distance (donnée en angströms) entre eux. Noter le diamètre en nm (10 Å = 1 nm).

Utiliser ensuite afficher, bâtonnets, colorer, par type d'atome. Utiliser aussi les commandes restrict *A (voir un seul des deux brins) et restrict G24, C1 (voir deux nucléotides appariés de la double hélice). Ces commandes sont à taper sur la ligne de commande. Répondre ensuite aux questions ci-dessous.

6. Quel est l'agencement des nucléotides dans chaque brin de l'ADN et comment se fait la liaison entre eux ?

Utiliser Fichier, séquence pour obtenir la séquence des deux brins (chaînes A et B) qui s'affiche dans la fenêtre ligne de commande.

7. Sachant que les deux brins sont antiparallèles (C1 est apparié avec G24, G2 avec C23 etc.), quelles sont les règles d'appariement entre les deux brins de la molécule d'ADN ?

8. Résumer en quelques phrases l'ensemble des informations recueillies sur la structure moléculaire de l'ADN.

Fragment de molécule d'ADN (image RASMOL)