RÉVISION… Les ACIDES NUCLÉIQUES et les PROTÉINES

Julie Lavoie Génétique : Notes et exercices
4
RÉVISION… Les ACIDES NUCLÉIQUES et les PROTÉINES
Acides nucléiques :
• Macromolécules de type polymère (assemblage de plusieurs « briques » semblables) dont
les monomères (les « briques ») sont les nucléotides.
• Chaque nucléotide est formé de 3 éléments : un pentose (sucre à 5 atomes de carbone), un
groupement phosphate (PO
4
3-
) et une base azotée (variable : A, C, G T ou U).
• L’ADN (acide désoxyribonucléique) est bicaténaire : formé de deux chaînes de
nucléotides (2 brins) formant une double hélice. Dans l’ADN, le pentose est le
désoxyribose et les 4 bases azotées qui existent sont A (adénine), C (cytosine), G
(guanine) et T (thymine).
• L’ADN assure la conservation permanente de l’information génétique dans toutes les
cellules du corps de l’animal. Chaque molécule d’ADN contenue dans le noyau cellulaire
est appelée chromosome. Dans chaque chromosome, des segments précis (gènes)
contiennent l’information nécessaire à la fabrication (synthèse) de protéines.
• L’ARN (acide ribonucléique) est monocaténaire, donc formé d’une chaîne de nucléotides
(1 brin). Dans l’ARN, le pentose est le ribose et les 4 bases azotées qui existent sont A,
C, G et U (uracile).
• Il y a principalement 3 sortes d’ARN : ARNm (messager), ARNt (de transfert) et ARNr
(ribosomique). Chacune a sa fonction et participe à sa façon à la synthèse des protéines.
• Règle de la complémentarité des bases azotées : C est complémentaire à G, alors que
A est complémentaire à T (dans l’ADN) ou à U (dans l’ARN).
Protéines :
• Macromolécules de type polymère dont les monomères sont les acides aminés.
• Chaque acide aminé est formé d’un atome de carbone dont les 4 « bras » sont liés
respectivement à un groupement acide (COO
-
), un groupement amine (NH
3+
), un atome
d’Hydrogène ainsi qu’une partie variable appelée radical ou chaîne latérale ; il y a 20
sortes de ces radicaux, donc 20 sortes d’acides aminés.
• Structure primaire d’une protéine : la séquence (ordre d’assemblage) de ses acides aminés.
Cette séquence est déterminée par celle des bases azotées dans le gène (ADN) codant cette
protéine, tel que traduit à l’aide du dictionnaire du code génétique.
• Structures secondaire, tertiaire (et quaternaire) : à cause des polarités respectives de
chaque acide aminé, des attractions (liaisons) se créent entre eux, donnant à la protéine
une conformation 3D très précise. C’est grâce à cette forme que la protéine est en mesure
d’interagir avec les autres composantes de la cellule et de son environnement, et par
conséquent, de jouer son rôle (accomplir sa fonction) dans la cellule et dans l’organisme.
• Fonctions des protéines : extrêmement variées... (Marieb 2010, p. 59)

Julie Lavoie Génétique : Notes et exercices
5
RÉVISION… La SYNTHÈSE DES PROTÉINES
ou Comment utiliser les ACIDES NUCLÉIQUES pour faire des PROTÉINES
ÉTAPE 1 : La transcription
Dans le noyau de la cellule, l’enzyme ARN polymérase (qui polymérise ou synthétise ou
assemble l’ARNm) sépare les 2 brins de l’ADN et lie à chaque base azotée du brin matrice un
nucléotide d’ARN possédant la base azotée complémentaire. L’enzyme procède ainsi d’un signal
de départ jusqu’à un signal de fin.
Soit un gros livre de recettes (l’ADN) classé livre de référence dans une bibliothèque (le noyau).
On en copie ou photocopie une page (un gène), sans changer de langage (nucléotides ADN
nucléotides ARNm). On peut ensuite sortir de la bibliothèque avec la copie (l’ARNm) afin d’aller
la traduire ; une fois à la maison (cytoplasme), on peut cuisiner la recette!
Par exemple :
ADN brin complémentaire
ADN brin matrice T A C C G C T A A C G C C A T T A C A T T
ARNm (ARN messager)
ÉTAPE 2 : La traduction
Dans le cytoplasme de la cellule, un ribosome se lie à l’ARNm et lit ses bases azotées codon par
codon (3 bases azotées à la fois). À chaque codon correspond un groupe de 3 bases azotées
complémentaires, l’anticodon d’un ARNt. Chaque ARNt transporte avec lui l’une des 20 sortes
d’acides aminés (toujours la même). Le dictionnaire du code génétique (tableau) est la
compilation de toutes ces correspondances entre codons (ARNm) et acides aminés (protéine).
Toutes les cellules de tous les organismes connus utilisent ce même code pour effectuer la
traduction du langage des nucléotides (ARNm) vers celui des acides aminés (protéine).
On suit la recette (l’ARNm) et on ajoute les ingrédients un à un, dans le bon ordre, pour obtenir
le plat cuisiné (la protéine).
Par exemple :
ARNm (ARN messager) A U G G C G A U U G C G G U A A U G U A A
Polypeptide (protéine)
C’est ainsi qu’une séquence de bases azotées contenue dans un segment d’ADN (gène) code pour
une séquence d’acides aminés (protéine), laquelle produit un caractère ayant une base génétique.