Chapitre 3 : L’expression du patrimoine génétique
Comment les gènes permettent ils la réalisation des caractères héréditaires ?
L’ADN porte l’ensemble des infos nécessaire a la vie cellulaire : c’est la
molécule informative des cellules. Chez les organismes eucaryotes, l’ADN est
localisé dans le noyau des cellules. On compte environ 25000 gènes chez
l’Hommes et d’avantage encore de protéine qui détermine l’ensemble des
caractères de notre espèce.
Comment les gènes permettent ils la synthèse des protéines ?
Voir TP 4
I.
La relation genes - proteines
Les protéines sont des macros molécules essentiel au fonctionnement des
cellules. Elles sont formées d’une succession de petites molécules appelées
acide aminé. Les gènes commandent la synthèse des protéines, on dit qu’un gène
code une protéine. Ainsi l’enchainement des acides aminés d’une protéine suit la
séquence des nucléotides du gène correspondant. Une suite de 3 nucléotides, ou
codon, code pour un acide aminé, toujours la même. La correspondance entre les
64 codons différents et les 20 acides aminé qui leurs sont associer constitue le
code génétique. Le code génétique est univoque, redondant et universel
II.
La synthèse des protéines
Elle se réalise en deux étapes successives l’une situer dans le noyau : la
transcription ; l’autre réaliser dans le cytoplasme : la traduction ; De l’ADN à
l’ARNm.
1. De l’ADN a l’ARNm : la transcription
L’ARNm est une copie éphémère de l’ADN former dans le noyau et détruite
dans le cytoplasme.
a) La caractéristique de l’ARN m
ARN : Acide Ribau Nucléique. C’est une chaine courte de nucléotides constitué
d’un seul brin. Les bases azoté des nucléotides sont identiques à la celles de
l’ADN a l’exception de la thymine qui est remplacer par l’Uracile. Le sucre
constitutif des nucléotides est le ribose et non le désoxyribose.
b) Le mécanisme de la transcription
Elle a lieu dans le noyau. Elle permet la synthèse d’un ARN complémentaire de
brin transcrit de l’ADN grâce à l’action d’une enzyme : l’ARN polymérase.
Les 2 brins d’ADN se séparent localement. L’un des deux brins sert de matrice à
l’ARN polymérase qui se fixe et incorpore au fur et à mesure de sa progression
les Ribau nucléotides. En respectant la complémentarité des bases azotées.
Brins transcrit : brins d’ADN qui par complémentarité sert de matrice pour la
synthèse de l’ARNm. Le brin d’ADN complémentaire du brin transcrit il
possède la même séquence que l’ARNm à l’exception des T qui sont remplacé
par des U.
2. De l’ARNm a l’ADN : la traduction
Les ribosomes réalisent la synthèse des protéines à l’aide des ARNm. On
distinguera trois phase : l’initiation, l’élongation, la terminaison.
La traduction commence toujours par le codon de départ AUG qui code la
méthionine. Ensuite les ribosomes se déplace de triplet en triplet en formant des
liaisons peptidique entre les acides aminé correspondent a chaque codon. Et
l’acide aminé précédant dans la chaine protéique ; c’est la phase d’élongation.
Cette phase se poursuit jusqu’à la lecture d’un codon stop (terminaison). A la fin
de la synthèse la méthionine 1ère acide aminée incorporée est éliminé. La traduction sera
suivie d’une phase de maturation qui permettra à la protéine d’atteindre la
structure quaternaire fonctionnelle. Chaque molécule d’ARNm peut être traduite
simultanément par plusieurs ribosomes puis elle est détruite.
3. La maturation de l’ARN pré-messager en ARNm
Voir TP5
Dans une cellule eucaryote l’info génétique est formée de séquence codante
séparée par des séquences non codantes. Dans de nombreux cas la transcription
produit d’abord un ARN pré-messager. Celui-ci subit une maturation appelle
épissage avant son exportation dans le cytoplasme ou il est traduit en protéine.
Au cours de la maturation des séquences appeler introns sont supprimer et la
séquence codantes appeler exons sont raccorder entre elles.
L’épissage alternatif permet à un même gène de coder plusieurs protéines
différents sellons les exons retenus par l’ARNm.
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Comment les gènes permettent ils la synthèse des protéines