Génétique moléculaire

Génétique moléculaire
Christèle COLLADOS
d’après Gilles BOURBONNAIS
(http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/)
LES ACIDES NUCLEIQUES (1)
Les nucléotides
LEGENDE
pentose
(ribose ou
désoxyribose)
Nucléoside
Nucléoside monophosphate
= nucléotide
Nucléoside diphosphate
= nucléotide
Nucléoside triphosphate
= nucléotide
base azotée
(Guanine,
Cytosine,
Adénine;
Thymine ou
Uracile)
acide
phosphorique
LES ACIDES NUCLEIQUES (2)
L’Acide Désoxyribonucléique
LES ACIDES NUCLEIQUES (3)
Structure spatiale de l’ADN
TRANSCRIPTION (1)
TRANSCRIPTION = Copie du message porté par un gène
en une molécule complémentaire
d’ARNm
Brin codant
Brin transcrit
Ribonucléotides libres
= sens
LA TRANSCRIPTION (2)
Copie du gène en ARN = ARNm (ARN messager)
Vitesse de la synthèse
~ 60 nucléotides / s
L'ARN se détache et la molécule d'ADN se referme
LA TRANSCRIPTION (2)
Gènes morcelés des eucaryotes
LA TRADUCTION
nécessité d’un code génétique (1)
TRADUCTION = Décodage de la molécule d’ARNm qui
conduit à la synthèse d’une chaîne
polypeptidique
Supposons qu'on veuille écrire des mots en formant des
colliers avec des perles de quatre couleurs différentes
(représentant les 4 nucléotides).
On pourrait attribuer
une lettre à chaque
couleur
MAIS : on ne peut pas désigner plus de 4
lettres sur 26 (or il y a 20 acides aminés
différents).
LA TRADUCTION
nécessité d’un code génétique (2)
Regroupons les
billes deux à deux
Par exemple :
MAIS : on ne peut désigner que 16 lettres (42)
LA TRADUCTION
nécessité d’un code génétique (3)
Regroupons les billes
trois à trois
Par exemple :
Il y a 64 (43) possibilités ; les 20 acides aminés peuvent alors
être codés
LA TRADUCTION
Le code génétique
MECANISME DE LA TRADUCTION (1)
Initiation
Liaison deux ARNt
grâce à leur
anticodon
complémentaire
au codon.
Formation d’une
liaison covalente
entre les 2 acides
aminés
Le brin d'ARNm s'attache au ribosome
MECANISME DE LA TRADUCTION (2)
Elongation
Le ribosome avance
de trois nucléotides
Le premier
ARNt quitte
le ribosome
Un nouvel ARNt se
positionne dans le
site « libre » du
ribosome
MECANISME DE LA TRADUCTION (3)
Elongation (suite)
La synthèse
s’arrête au niveau
d’un codon STOP
et le polypeptide
est libéré
MECANISME DE LA TRADUCTION (4)
Polypeptide
ARNm
Ribosome
EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUE
récapitulatif (1)
Chaque triplet de nucléotides sur
l'ADN correspond à un codon de
l'ARNm.
Chaque codon de l'ARNm correspond
à un anti-codon spécifique de l'ARNt.
Chaque anti-codon correspond à
un acide aminé spécifique.
DONC : chaque triplet de
nucléotides sur l'ADN correspond à
un acide aminé.
EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUE
récapitulatif (2)
REPLICATION DE L’ADN (1)
Cycle cellulaire
G2
G1
S
M
G1
REPLICATION DE L’ADN
Mécanisme
CAS DES RETROVIRUS
Structure du VIH
CAS DES RETROVIRUS
Cycle viral
1 Fixation du VIH sur des récepteurs de la cellule cible et pénétration de
l'ARN viral dans la cellule
2 Rétrotranscription de l'ARN viral en ADN par la transcriptase inverse
3
4
5
6
7
Intégration au génome de la cellule hôte
Multiplication de l'ARN viral par transcription
Synthèse des protéines virales
Assemblage des particules virales
Sortie des virus par bourgeonnement
ANOMALIES GENETIQUES (1)
Les mutations ponctuelles
Elles ne modifient
qu’une très petite
portion du gène
(souvent 1 seul
nucléotide)
ANOMALIES GENETIQUES (2)
Les anomalies chromosomiques
ANOMALIE DU
NOMBRE DE
CHROMOSOMES :
par exemple la
trisomie 21
ANOMALIES GENETIQUES (3)
Les anomalies chromosomiques
ANOMALIE DE
STRUCTURE DES
CHROMOSOMES
PARENTE MOLECULAIRE (1)
Comparaison de séquences protéiques de la chaîne alpha
de l’hémoglobine chez différents primates
PARENTE MOLECULAIRE (2)
Arbre phylogénétique