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L'ADN et son expression génétique (La relation gène/protéine (Doc 4 p…
L'ADN et son expression génétique
La relation gène/protéine
Doc 4 p.48 : on observe qu'à chaque fois qu'on abîme l'ADN on a un pb au niveau des protéines
ADN est responsable de la synthèse de protéines*
1 fragment d'ADN est responsable de la synthèse d'1 protéine*
Ce fragment = long? court?
46 chromosomes = 23 paires*
23 chromosomes différents pour 20 000 protéines*
~1000 protéines pour 1 chromosome
~1 protéine fabriquée 1/1000 d'1 chromosome
Si on déroule l'ADN = 2m = 2000mm donc une fréquence d'ADN responsable d'1 protéine = 2mm.
:warning:
Fragment d'ADN responsable synthèse d'une protéine = GÈNE
Synthèse protéine se déroule tjs dans le cytoplasme d'une cellule pendant l'INTERPHASE
Comment l'information génétique contenu dans le noyau pilote-t-elle la synthèse dans le cytoplasme ?
Il faut que l'information génétique circule.
= Donc le noyau n'est pas étanche, pour que l'information puisse passer.
On remarque que le noyau n'est pas fermé, de plus, il a une double membrane.
Enveloppe nucléaire est interrompue par des
pores
= l'information peut passer.
Mais les pores sont trop petits pour laisser passer la double hélice = il a donc un intermédiaire qui passe du noyau au cytoplasme
Un intermédiaire entre l'ADN et les protéines
L'ARN est une molécule composée de 4 bases azotées : A C G U (qui remplace la thymine)
Hélice = phosphate + sucre + base azotée
Dans l'ADN le sucre se nomme désoxyribose
Dans l'ARN le sucre se nomme ribose
-
L'ARN joue le rôle de l'intermédiaire = ARN
messager
Sa création à partir de l'ADN se fait lors de la transcription. Grâce à "l’œil de transcription".
Une fois synthétisé, il contient les mêmes informations que l'ADN, comme il est assez fin (= un seul brin en hélice) il se glisse par les pores nucléaires dans le cytoplasme pour effectuer la synthèse de la protéine.
La transcription
:
Enzyme englobe le brin = "œil de transcription" : il ouvre la double hélice afin de placer un nucléotide complémentaire en face d'un brin.
Associe nucléotides pour former ARN messager.
Enzyme = ARN polymérase et ADN dépendante (différents de ADN poly et ADN dépen)
sur ADN, un brin transcrit et un autre non transcrit.
Remarque : le brin non transcrit n'est pas utilisé mais il sert à retrouver l'ARNm car il suffit de remplacer T par U
Comment enzyme sait quel brin transcrire ?
L'ARN poly est capable de reconnaître le début d'un gène, grâce aux combinaisons, les séquences qui lui indiquent les débuts de gènes et quel brin transcrire sur l'ADN.
Promoteur = séquence reconnue indique où l'ARN poly doit se fixer (quel sens? quel brin? quel début?)
ARNm petite parce qu'elle a un seul brin et parce qu'elle ne transcrit pas pas toutes la molécule d'ADN ; elle ne transcrit qu'un
gène
(début ATG, fin codon stop)
Schéma transcription
: forme écouvillon, pleins d'ARNm = plusieurs molécules pour reproduire un gène.
Plus longues = plus anciennes = effectué plus de trajet.
La traduction
Une fois fabriquée l'ARNm quitte le noyau par les pores nucléaires pour aller dans le cytoplasme.
La traduction
:
C'est la fabrication de protéine (séquence d'acides aminés aa) à partir d'une séquence de nucléotide (ARNm)
a) Le code génétique
Basé sur la succession de 3 nucléotides appelés codons.
Chaque codon détermine la position d'un aa. Il existe 20 aa différents.
1 codon correspond à 1 aa, mais 1 aa peut être codé par plusieurs codons.
Le code est dit
redondant
ou
dégénéré
(1 aa = plusieurs codons)
Certains codons ne codent pas d'aa = codon stop.
Ce code est universel (~99%) fonctionne pour tous les êtres vivants = mais il y a quelques exceptions (bactéries)
b) L'assemblage des acides aminés
AUG = codon de départ
UAG = codon stop
ARNm n'est pas seul = il y a d'autres acteurs:
celui qui lit l'ARNm = ribosome = 2 sous unités, association de plusieurs protéines (avec ARN/codons risbosomiales = ARNr)
celui qui porte un aa = ARN transfert = ARNt. ARNt est caractérisé par sa possession d'anti-codons = à chaque anti-codon il y a un seul aa.
Dans un ribosome : un ARNt arrive = un seul anti-codon peut s'associer/complémentaire avec un bon codon = un seul aa possible.
= phase d'initiation (tout ce met en place)
2ème phase
= phase d'élongation
= allonge la chaîne aa. Le ribosome se déplace de codon en codon, à chaque codon arrive le bon ARNt avec le bon aa, l'aa est lié aux autres aa. Cette liaison de aa =
liaison peptidique
, au codon stop = fin de séquence aa = protéine (= peptide)
3ème phase
phase terminaison
= au codon stop le peptide est libéré dans le cytoplasme.
Schéma liaison peptidique :
Maturation de l'ARNm
Quand on chauffe l'ADN, ils se sépare = liaisons de Van Der Waals (chauffe = agite liaisons qui se brisent)
l'ARNm a été fabriqué à partir d'un brin d'ADN transcrit = complémentaire.
Comme ils sont complémentaires, ils devraient se mettre en face, cependant on a ceci :
Le brin d'ARNm est plus court que le brin d'ADN transcrit = ARNm s'est modifié =
maturation/épissage
On a un pré ARNm qui s'est transformé par maturation en ARNm
les morceaux enlevés sont appelés
introns
les morceaux conservés sont appelés
exons
Gène = segment de nucléotide ADN responsable de la synthèse de 1 ou plusieurs protéines responsables chacune d'1 caractère du phénotype