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La réplication est le mécanisme de production de nouvelles moléculesmolécules nucléiques d'ADN (ou d'ARN dans le cas de certains virus). Au niveau cellulaire, la copie de l'ADN résulte en la formation de deux molécules filles identiques entre elles et à la molécule mère. Ce phénomène a lieu au niveau des chromosomes, avant la division cellulaire (réplication chromosomique).
Chez les bactéries qui ont un chromosome circulaire, la réplication commence en un point du chromosome bactérien. Puis l'ADN se réplique dans les deux sens en partant de l'origine de réplication. Dans de bonnes conditions de croissance, la bactérie Escherichia coliEscherichia coli se divise toutes les 20 minutes ; le matériel génétiquematériel génétique doit être dupliqué avant la division cellulaire. Chez les eucaryoteseucaryotes, la réplication de l'ADN démarre en différents points d'initiation dans le génome ; elle a lieu dans la phase S du cycle cellulaire.
Une réplication de l’ADN bidirectionnelle et semi-conservatrice
La réplication est semi-conservatrice : dans une molécule d'ADN fille, il existe un brin « ancien » et un brin néoforménéoformé. C'est l'expérience de Mesehlson et Stahl qui a mis en évidence le caractère semi-conservateur de la réplication, en utilisant un isotopeisotope de l'azoteazote pour la réplication d'E. coli. La réplication de l'ADN nécessite de nombreuses enzymesenzymes, comme les ADN polymérasespolymérases. Comme les deux brins d'ADN sont antiparallèles, la synthèse d'ADN ne se fait pas de la même façon sur les deux brins : d'un côté l'ADN polymérase peut synthétiser un brin continu orienté de 5' en 3', mais de l'autre la synthèse d'ADN est intermittente et utilise des fragments d'Okasaki qui seront soudés entre eux par une ligaseligase.
Lors de la réplication, des erreurs peuvent avoir lieu pendant la synthèse du nouveau brin d'ADN : ces erreurs, si elles ne sont pas corrigées, peuvent donner des mutations.
