Cette petite fille souffre d’ insuffisance respiratoire grave… et de troubles digestifs chroniques. Elle est atteinte de mucoviscidose (fibrose kystique) Cette maladie frappe un enfant sur 2 500 et il n’existe encore aucun traitement Son mucus est trop épais et bloque ses bronches et son canal pancréatique Tout ça à cause d’une protéine mal synthétisée ! Autres exemples de maladies dues à des protéines « défectueuses » Drépanocytose H é m ophilie Hypercholesté Hypercholestérolé rolémie Diabète Ataxie spastique de Acidose Charlevoix-Saguenay Phé Phénylcé nylcétonurie lactique Toutes les maladies génétiques ! QUIZ Pourquoi dit-on qu’une protéine est défectueuse? •La fonction d’une protéine dépend de… •La forme d’une protéine dépend de… RAPPEL Au fur et à mesure que ses acides aminés sont assemblés, la protéine adopte sa conformation native (forme 3D) 3D RAPPEL Chaque protéine possède une séquence unique d’acides aminés ex. le lysozyme LYS ARG ASN THR ASP ASN LEU ALA GLY ASN VAL LEU TRP ARG TYR ASP SER VAL ILE ARG PHE GLY MET ALA GLY GLY CYS ALA ARG ASP GLU MET CYS THR ILE LYS SER CYS ALA VAL ARG ASP LEU ASN PHE THR ALA ALA TRP ARG CYS GLY ALA TYR GLN PRO LEU LYS VAL GLN GLU TYR LYS ASN ILE GLY LEU ARG ALA TYR LEU ARG TRP ALA ASN ALA GLN VAL TRP VAL ALA GLY GLU GLY SER VAL ASP VAL ARG GLN ARG ILE SER ASP ARG ASN ASN ARG ASN GLY THR SER GLY ARG TYR ALA ILE ASP ARG CYS LEU LEU TYR SER TRP CYS ALA PRO CYS GLY LYS ALA ASN THR CYS HIS ASP GLN GLN VAL QUIZ Qu’est-ce qui détermine la séquence des acides aminés d’une protéine ? L’information génétique contenue dans les molécules d’ADN contenues dans nos chromosomes RAPPEL L’ADN est une molécule formée de 2 polynucléotides (ou chaînes de nucléotides) Qu’est-ce qu’un gène ? Gène 1 Gène 3 Gène 2 Gène 5 Gène 4 Ça sert à quoi, un gène ? un gène un polypeptide Chez les eucaryotes, la synthèse des protéines se fait en 3 étapes Vision d’ensemble de la synthèse des protéines 1. Transcription ADN ARNpm 2. Maturation de l’ARN ARNpm ARNm 3. Traduction ARNm ADN Fig. 17.3 b ARNm Protéine Protéine Animation genome_dl_f.wmv Transcription synthèse d’un ARN prémessager à partir d’un Fig. 17.7 gène MATURATION de l’ARN modifications de l’ARNm par : •Modification des extrémités •Épissage Fig. 17.10 Épissage des ARNpm • Pourquoi? – Introns et Exons • Comment ? – Complexes enzymatiques • Petits ARN nucléaires (pARNn) • Petites RiboNucléoProtéines nucléaires (pRNPn) (pARNn + protéines) Petit ARN nucléaire Petite RiboNucléoProtéine nucléaire ET MAINTENANT LA TRADUCTION un film réalisé par vos cellules mettant en vedette les ARN de transfert les ribosomes avec l’aimable participation… des ARN messager des aminoacyl-ARNt synthétase Spectaculaire non??? et des acides aminés ! Les ARN t Fig. 17.14 Les aminoacylARNt synthétase Fig. 17.15 Comment se déroule la traduction ? Traduction : synthèse d’un polypeptide à partir d’un ARN messager Fig. 17.13 Fig. 17.4 Fig. 17.5 Fig. 17.26 QUIZ Quel est le rôle des ARN de transfert (ARNt) ? Apporter l’acide aminé correspondant au codon de l’ARNm QUIZ Quels est le rôle des ribosomes ? ARNm ARNt liens peptidiques QUIZ Combien y a-t-il d’ ARNt ? 20 ou 64 ? 45 ! (oscillation) Comment un ARNt se lie-t-il à l’ARNm ? une séquence de 3 bases azotées de l’ARNt (anticodon) se lie au codon complémentaire de l’ARNm QUIZ Combien y a-t-il de nucléotides dans le gène d’un polypeptide de 100 acides aminés? Plus de 300 (à cause des introns !) QUIZ D’où proviennent les nucléotides nécessaires à la synthèse de l’ARNm ? Ils sont présents (libres) dans le noyau OU fabriqués (ribose + PO4 + base azotée) par la cellule D’où proviennent les acides aminés nécessaires à la synthèse du polypeptide ? Ils sont présents (libres) dans le cytoplasme Où l’organisme s’est-il procuré ces monomères ? Dans son alimentation (10 a.a. essentiels) ou bien il les a synthétisés à partir d’autres a.a. QUIZ Que devient l’ARNm après la synthèse de la protéine correspondante ? Il est dégradé et ses monomères sont recyclés ! Les acides aminés aussi sont recyclés lorsque la protéine est désactivée Comment la cellule sécrète-t-elle les protéines… de sécrétion ? sécrétion protéines.mov Comment la cellule reconnaitt-elle les protéines qui seront sécrétées (vs celles qui resteront dans son cytoplasme) ? Séquence signal Fig. 17.21 Exercice synthèse des protéines Qu’est-ce qu’une mutation ? Une MUTATION PONCTUELLE est une modification dans la séquence de nucléotides d’un gène Elles peuvent être dues à 1. des erreurs de réplication 2. l’exposition à des agents mutagènes (radiations, substances chimiques…) Exercice mutations – cas de l’hémoglobine Fig. 17.24 Fig. 17.25 Les chromosomes humains possèdent 30 à 35 000 gènes et codent pour la synthèse de plus de 100 000 protéines … Comment ? Le code génétique est quasi-universel Dans l’ADN d’une souris, d’un pissenlit ou d’une bactérie, le codon CCG code TOUJOURS pour une proline (sauf de très rares exeptions) Complétez : La quasi-universalité du code génétique permet … la transgenèse (i.e. transférer des gènes d’une espèce à une autre et ainsi créér des OGM) Exemples de transgenèse (OGM) Bactéries synthétisant de l’insuline humaine Maïs synthétisant une toxine de Bacillus thuringensis active contre les larves d’insectes (maïs BT) Pommes de terre synthétisants des inhibiteurs de protéases de riz actifs contre le doryphore Chèvres clonées produisant dans leur lait des protéines retrouvées dans la soie d’araignée (Nexia BioTech) synthèse des protéines Chez les PROCARYOTES … Une étape de moins et absence de noyau chez les procaryotes La transcription et la traduction peuvent se faire simultanément C’est donc plus rapide !