L. Bertholon – SVT – Lycée François Mauriac

    P.IV. Des gènes à la réalisation des protéines

     

    Comment s’exprime le programme génétique ?

    P.IV.diaporama du géne a la protéine

    1. L’information contenue dans les gènes contrôle la synthèse des protéines

    1. Les protéines sont des molécules séquencées

    Une protéine est constituée par une ou plusieurs chaines de polypeptides. Chaque polypeptide est constitué par une succession d’acides aminés. Ces acides aminés sont reliés entre eux par des liaisons peptidiques.

    La séquence précise en acides aminés détermine la forme caractéristique de la protéine qui lui confère ses propriétés.

    Les protéines sont essentielles aux cellules :

    • certaines permettent la réalisation des réactions : ce sont les enzymes.
    • d’autres reçoivent des signaux : récepteurs membranaires.
    • d’autres transportent des informations : hormones…
    1. La correspondance ADN/protéine.

     

    La comparaison d’allèles différents d’un gène et des protéines qu’ils codent, montre qu’une modification de la sequence en nucléotides entraine une modification de la séquence en acides  aminés.

    La séquence en nucléotides de l’ADN détermine l’enchainement de la séquence en acides aminés de la protéine.

    La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information.

    Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés.

    Les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme mais l’ADN se trouve dans le noyau.

    Comment se fait le lien entre les protéines et l’ADN ?

    1. L’ARNm: lien entre l’ADN et la protéine

    P.Tp5 Du génotype au phénotype (étape 1)

    1. L’ARNm un intermédiaire mobile entre l’ADN et la protéine.

    Les autoradiographies montrent que l’ARN est fabriqué dans le noyau, quitte ce dernier par les pores de l’enveloppe nucléaire et se retrouve dans le cytoplasme. L’ARNm est un acide nucléique constitué d’un seul brin. Il est constitué de 4 nucléotides, A, U , C, G. Dans ces nucléotides le sucre (glucide) est un ribose.

    Acide Ribo Nucléique

    1. L’ARNm est synthétisé dans le noyau par l’ARN polymérase

     

    La fixation de l’ARN polymérase sur l’ADN ouvre la double hélice de l’ADN. Un des brins de l’ADN sert de modèle pour la synthèse de l’ARN prémessager; c’est le brin transcrit. L’enzyme se déplace alors le long de l’ADN

    L’ARN prémessager fabriqué est complémentaire du brin d’ADN transcrit A/T, C/G , G/C et U/A.

    Il est identique au brin non transcrit (sauf qu’on a U à la place de T.)

    Ce mécanisme s’appelle la transcription.

    Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication, dans le noyau, d’une molécule d’ARN pré-messager, complémentaire du brin codant de l’ADN.

    1. L’ARN prémessager peut subir une maturation

    Les génes des eucaryotes sont des gènes morcelés, il contiennent des séquences codantes et non codantes.

    Les séquences non codantes de l’ARNm seront coupées avant que l’ARN quitte le noyau, ce processus est appellé maturation. Il donnera un ARNm

    Suivant les cellules certaines séquences codantes sont sélectionnées plutôt que d’autre. On peut donc avoir selon le contexte à partir du même gène des ARNm différents produits.

    Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme.

    Un même ARN pré-messager peut subir, suivant le contexte, des maturations différentes et donc être à l’origine de plusieurs protéines différentes.

    Comment L’ARNm permet il la synthèse de la protéine ?

    1. La traduction de l’ARNm en protéine

    P.Tp6 Du génotype au phénotype (électrophorèse)

    P.Tp6 Du génotype au phénotype (étape 2)

    1. Le code génétique : système de correspondance entre l’ARNm et les protéines

    C’est la succession de 3 nucléotides ou codon qui détermine un acide aminé.

    Parmi les 64 combinaisons de 3 nucléotides , 3 ne codent pour aucun acide aminé et entrainent l’arrêt de la synthèse de la protéine ce sont les codons stop.

    1 détermine le début de la synthèse protéique.

    Plusieurs codons peuvent déterminer le même acide aminé (ex la leucine correspond à 6 codons différents).

    Ce système de correspondance (codon/ acide aminé) est appelé code génétique. Il est commun à pratiquement tous les êtres vivants

    Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants.

    1. La protéine est synthétisée dans le cytoplasme à partir de l’ARNm

    Le ribosome permet la lecture de l’ARNm et la synthèse de la protéine correspondante.

    Le ribosome se fixe sur l’ADN au codon d’initiation AUG, il se déplace le long de l’ARNm et place en face de chaque codon l’acide aminé qui lui correspond. La protéine s’allonge jusqu’à ce qu’intervienne un codon stop qui signe l’arrêt de la synthèse. Le ribosome se détache alors et libère la protéine.