Le code génétique Le code génétique

Le code génétique
I- Définition : le code génétique est un ensemble de triplet de bases au niveau de
l’ARNm qui détermine des acides aminés ou une information de début ou de fin de
traduction. Les codons sont lus de l’extrémité 5’ vers l’extrémité 3’
IIII- Relation entre séquence du gène et l’ARNm :
Au niveau d’un fragment d’ADN qui représente un gène il y a deux brins d’ADN, mais
un seul va servir de matrice à l’ARN polymérase II pour la transcription.
L’ARN polymérase démarre la transcription en se plaçant du côté 3’ du brin matrice pour
transcrire un ARNm dont le début est une extrémité 5’.Le brin matrice aura donc une
orientation inverse par rapport à celle de l’ARNm, et on dit pour cela que c’est le brin
antisens. Le brin complémentaire ou brin matrice aura donc le même sens et la même
séquence que l’ARNm, il est dit brin sens ou brin informatif (brin codant). C’est la
séquence du brin sens qui représente le gène, de ce fait à chaque codon au niveau de
l’ARNm correspond un génon au niveau du brin sens (gène). Fig. 1
Figure 1 : relation entre brin sens et ARNm
IIIIII- Nombre de codons :
Il y a 3 bases par codons, choisies parmi 4, qui sont (A, T, C, G). Le nombre de
combinaisons possible est de 43 soit 64 codons. Comme il y a 20 acides aminés, on peut
dire qu’un acide aminé peut être codé par plusieurs codons, en effet seul le tryptophane et
la méthionine possèdent un seul codon, les autres acides aminés possèdent de deux
jusqu’a 6 codons. (Tableau 1(.
Tableau 1 : le code génétique
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Les codons correspondants au même acide aminé sont dits codons synonymes, le
remplacement d’un codon par son synonyme n’a aucun effet sur la protéine. En plus des
codons synonymes d’autres caractéristiques minimisent l’effet des mutations sur la
protéine, à savoir, les acides aminés dont les codons commencent par ‘GA’ sont acides et
tous les codons dont la deuxième lettre est un ‘U’ codent pour des acides aminés qui ont
des propriétés physiques similaires (acides aminés hydrophobes).
Dans l’ensemble le code génétique comporte 61 codons d’acides aminés, 3 codons STOP
(UAA, UAG, UGA) et un codon d’initiation de la traduction (AUG) qui est également
le codon de la méthionine.
IVIV- Le cadre de lecture :
Le cadre de lecture ouvert ou ORF (Open Reading Frame) est une succession de codons
au niveau de l’ARNm encadrés par un codon d’initiation du côté 5’ et par le codon STOP
du côté 3’.
Lorsque la protéine est synthétisée, son orientation est déterminée par l’orientation de
l’ARNm : l’extrémité aminoterminale (NH2) correspond à l’extrémité 5’ et l’extrémité
carboxyterminale (COOH) à l’extrémité 3’ (Fig. 2)
2
5’AUG CGA GGU ACA GGU UAA 3’
ARNm
NH2-Met--- Arg ---Gly ----Thr ---Gly- COOH
Polypeptide
Figure 2 : orientation du polypeptide par rapport à L’ARNm
Il est à noté que la traduction de l’ARNm en protéine nécessite des ribosomes et des
ARNt. Les ARNt sont chargés de transférer les acides aminés (en les fixant à
l’extrémité 3’) vers la protéine en cours d’élongation. L’ARNt retrouve sa position au
niveau de l’ARNm grâce à l’anticodon situé dans sa boucle et qui est complémentaire au
codon de l’ARNm. (Fig.3)
Figure 3 : Structure de l’’ARNt
V- Caractéristiques du code génétique
- Le code génétique est universel : le code génétique est le même pour toutes les espèces et
dans la même espèce pour toutes les cellules. Mais il existe une légère exception en ce qui
concerne les mitochondries où le codon UGA (STOP dans le noyau) code pour le
tryptophane dans la mitochondrie et les codons AGA et AGG d’acides aminés qui sont
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des codons STOP dans la mitochondrie. Il existe aussi des exceptions dans les
mitochondries des échinodermes des plathelminthes et des nématodes.
- Le code génétique est dégénéré : ceci est dû à la dégénérescence de la 3 eme base du codon,
base flottante qui est moins spécifique à l’anticodon au niveau de l’ARNt, aboutissant
à des codons synonymes. Ceci peut être expliqué par le concept de Wobble qui permet à
la troisième base du codon du côté 3’ de s’apparier avec plus d’une base (tableau II) ou à la
présence de bases modifiée au niveau de l’anticodon comme l’inosine qui est une adénine
désaminée au niveau du carbone 6. L’inosine est un isoaccepteur qui peut se lié à A, U ou
C.
Tableau II : les possibilités de Wobble
Bases de
l’anticodon
Bases du codon
G
U ou C
A
U
U
A ou G
C
I
G
A ou U ou C
I= inosine
- Le code génétique et non chevauchant : Chaque codon possède ses propres bases de début
et de fin qu’il ne partage pas avec le codon qui le précède ou qui le suit.
- Le code génétique est non ambigu : Un codon ne peut signifier qu’un seul acide aminé.
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