N. MICHEL Lycée E. Herriot (VOIRON) CHAPITRE 3 Séance 5 : L’ARN, un intermédiaire entre ADN et protéines Dans les années 1940, Beadle et Tatum ont montré la relation entre gène et protéine : un gène gouverne la synthèse d’une protéine ; on dit qu’il code pour une protéine. Introduction pour poser le problème de la séance Comment un gène permet-t-il la fabrication d’une protéine ? Les cellules étudiées sont les érythroblastes, cellules à l’origine des globules rouges. Ces cellules synthétisent de nombreuses molécules d’hémoglobine (protéines formées de 4 chaînes d’acides aminés, appelées globines, identiques deux à deux, 2 globines α et 2 globines β). La synthèse de chaque type de chaîne d’hémoglobine a lieu dans le cytoplasme du futur globule rouge ; elle est contrôlée par un gène précis dans le noyau : le gène de la globine α et le gène de la globine β. Un intermédiaire entre ADN et protéines est donc nécessaire. A partir de l’exploitation des 2 ressources proposées, expliquez comment l’ARN est fabriqué dans le noyau et comment il assure une transmission fidèle de l’information génétique, portée par un gène, du noyau vers le cytoplasme. Vous accompagnerez votre réponse d’un schéma illustrant le mécanisme de formation de l’ARN. Une tâche complexe : la question est ouverte ; elle indique le problème à résoudre et la production attendue Ressource 1 : Les caractéristiques d’un acide nucléique, l’ARN, synthétisé dans le noyau et exporté dans le cytoplasme. J’utilise le logiciel Rastop Ouvrir deux fenêtres en cliquant sur Fichier, Nouveau, Réorganiser les fenêtres avec l’icône Cliquer dans une fenêtre pour la rendre active. Le bandeau supérieur de la fenêtre devient bleu, Charger le fichier ADN dans la première fenêtre, puis le fichier ARN dans la seconde fenêtre, A l’aide de la souris, faire pivoter les molécules afin de les observer dans différentes orientations. Tableau comparatif des constituants de l’ADN et de l’ARN Nucléotides Nombre de nucléotides ADN Adénine Cytosine Guanine Thymine 106 à 108 nucléotides par chromosome ARN Adénine Cytosine Guanine Uracile 100 à 1000 nucléotides N. MICHEL Lycée E. Herriot (VOIRON) Ressource 2 : La fabrication d’une molécule d’ARN dans le noyau J’utilise le logiciel Anagène Afficher les séquences des 2 brins de l’ADN (appelés brin 1 et brin 2) et de l’ARN m codant : pour cela, cliquer successivement sur Fichier,Thème d’étude, Expression de l’information génétique, Globine β, Gène et ARNmcodant, valider. Comparer les séquences des 2 brins d’ADN successivement avec l’ARN m ; pour cela : Sélectionner les séquences Bêta brin 1et Bêta ARNm cod dans la fenêtre d’affichage en cliquant sur le bouton de sélection. Cliquer ensuite sur Traiter, Comparer les séquences (faire une comparaison simple). Le résultat du traitement s’affiche dans une fenêtre qui se place en dessous de la fenêtre d’affichage des séquences. La première séquence sert de référence pour la comparaison. Fermer la fenêtre de comparaison, sélectionner les séquences Bêta brin 2 et Bêta ARNm cod et suivre la même démarche. Fermer la fenêtre de comparaison.