Le lien entre l`ADN et les protéines

Rappel de 3ème et seconde :
- Les protéines sont des molécules, elles sont constituées
d’acides aminés. (= séquence d’acides aminés)
Rappel de
ème
3
et seconde :
-L’ADN est une molécule, elle est constituée de nucléotides. (= séquence de
nucléotides).
Il existe 4 nucléotides qui diffèrent
par leur base azotée, et qui sont
complémentaires deux à deux :
C : Cytosine / G : Guanine / T: Thymine / A : Adénine
D’après W1
Quel est le lien entre la séquence
protéique et la séquence de
nucléotides ?
La séquence d’ADN
- L’ADN est une molécule informative (elle contient une
information), l’information est codée par la séquence
des nucléotides (ordre des bases azotées).
- Une molécule d’ADN peut être découpée en plusieurs
gènes. Chaque gène correspond à une information.
La séquence d’ADN
Pour simplifier la représentation d’un gène,
on peut représenter les deux brins face à face
non enroulés :
Un seul des deux brins est codant, c’est-à-dire représente une information,
l’autre brin en face permet la stabilité de la molécule, comme les deux brins sont
complémentaires, on peut se permettre de n’écrire qu’un seul brin :
En 3ème, on apprend que l’ADN correspond au « plan de construction de
l’organisme ».
Un organisme est constitué de milliers de protéines, ainsi nous allons
chercher la correspondance entre la séquence de nucléotides et la séquence
protéique.
Les acides
aminés :
Quelques formules des acides aminés:
Il existe 20 acides aminés
différents, on fabrique
toutes les protéines avec
ces 20 acides aminés :
Alanine (Ala)
Cystéine (Cys)
Acide aspartique
(Asp)
Acide glutamique
(Glu)
Phénylalaline (Phe)
Glycine (Gly)
Histidine (His)
Isoleucine (Ile)
Lysine (Lys)
Leucine (Leu)
Méthionine (Met)
Asparagine (Asp)
Sérine (Ser)
Thréonine (Thr)
Valine (Val)
Tryptophane (Try)
Proline (Pro)
Glutamine (Gln)
Arginine (Arg)
Tyrosine (Tyr)
Un petit calcul :
Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ?
Si on a un nucléotide pour un acide
aminé, comme on a que 4
nucléotides, on ne peut faire que 4
acides aminés (AA) :
Cette possibilité de « un nucléotide pour un acide aminé » est
mathématiquement insuffisante car il existe 20 acides aminés différents.
Un petit calcul :
Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ?
Si on a deux nucléotides pour
un acide aminé :
Avec ce système, on peut
coder 16 acides aminés :
Cette possibilité de « deux nucléotides pour un acide aminé » est
mathématiquement insuffisante car il existe 20 acides aminés différents.
Un petit calcul :
Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ?
Si on a trois nucléotides pour
un acide aminé :
Avec ce système, on a 64 combinaison
possibles :
On pourrait donc coder 64 acides aminés différents à partir d’un triple de
nucléotides (= 3 nucléotides = un codon)
Cette possibilité de « trois nucléotides pour un acide aminé » est suffisante
mathématiquement car il existe 20 acides aminés différents, et trois nucléotides
permettent d’obtenir 64 possibilités.
3 nucléotides pour un acide aminé :
Les scientifiques ont pu retrouver les triplets de
nucléotides qui codent les acides aminés, ils ont
représenté toutes les combinaisons dans un tableau
appelé le code génétique :
Propriétés du code génétique :
Le code génétique est :
- Universel : il est le même chez tous les êtres vivants.
- Non-ambigüe et non équivoque : pour chaque triplet,
il y a un seul acide aminé possible.
Exemple :
TCT -> Sérine
- Redondant : un acide aminé peut être codé par
plusieurs nucléotides
Exemple :
Sérine peut être codée par : TCT ou
TCA ou TCG ou TCC ou AGT ou AGC
Passage de l’ADN à la protéine :
Conclusion :
 La molécule d’ADN est stockée dans le noyau de la
cellule. Les gènes (petite séquence d’ADN) portent les
informations nécessaires à la construction d’une
protéine, l’ordre des nucléotides détermine l’ordre des
acides aminés dans la protéine.
 Pour aller plus loin :
L’ADN est dans le noyau et les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme.
Comment l’ADN peut-il déterminer la séquence protéique alors qu’il se trouve dans un
endroit différent ?
-> Une « copie » de la molécule d’ADN est fabriquée dans le noyau, c’est un ARN
messager. Cette copie peut passer dans le cytoplasme et servir de support pour la
fabrication des protéines.