ONDES SISMIQUES ET STRUCTURE DU GLOBE

Tp6 Du gène à la protéine (partie 2)
I - Niveau : première S
La synthèse des protéines
II- Extrait de programme :
La traduction permet la synthèse cytoplasmique de chaînes polypeptidiques. La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides de
l’ARN messager suivant un système de correspondance, le code génétique.
Ce code génétique est universel et dégénéré. La traduction débute au codon d’initiation et s’arrête au codon stop.
III – Principe et objectif
Principe : Etude de la traduction à partir d’expérience et de anagène
Objectif : La deuxième étape de la synthèse des protéines est la traduction. Le code génétique permet le passage de l’ARN aux protéines.
IV- Matériel nécessaire
Logiciels « ANAGENE »
1
TP 6 Du gène à la protéine (partie 2).

V – Activités élèves
Acquis : La première étape de la synthèse des protéines est la transcription. Elle permet la synthèse de l’ARN messager, molécule « transportant »
l’information génétique hors du noyau, dans le cytoplasme, où a lieu la synthèse des protéines.
Problème : Comment passe-t-on de l’ARN messager à la protéine?
Activités et déroulement des activités Capacités testées et critère d ‘évaluation
1- La traduction de l’information génétique:
 Ouvrir le logiciel « anagène »
 sélectionner « fichier» et « thèmes d’études» ou cliquez sur l’icône
 Choisir« expression de l’information génétique » puis «
globine béta » « gène et ARNm codant »,
 Cliquer sur « OK »
Puis
 sélectionner la ligne « Bêta ARNm codant»
 Cliquer sur« traiter » puis « convertir les séquences » ou sur l’icône
 Choisir « peptidique » puis « traduction simple » et « résultat dans la fenêtre
d’affichage/édition »
 Valider en cliquant sur « OK »
 Noter la longueur de la séquence d’ARNm et celle du polypeptide qui résulte de la traduction
du message génétique à l’aide de l’icône
 Formuler une première hypothèse sur le nombre de nucléotides qui codent pour un acide
aminé.
Sans fermer la fenêtre,
 Dupliquer la séquence d’ARNm (Béta ARNm codant), pour cela sélectionner la
séquence, et cliquer sur « Edition» « Dupliquer la séquence »).
Nous allons modifier cette seconde séquence d’ARNm ; pour cela, il faut d’abord la
« déprotéger » :
Utilisation correcte du logiciel
Saisie de données
2

 Sélectionner la séquence dupliquée.
 Cliquer sur « Options » puis désélectionner « Protéger les données ».
 Inverser la séquence en cliquant sur « Edition » « Inverser la séquence ». Elle s’affiche
en « i-Bêta ARNm codant ».
 Traduire la séquence i-Bêta ARNm codant
 Comparer le polypeptide résultant de cette traduction (« Pro-i-Bêta ARNm codant » obtenu à
partir de l’ARNm inversé) à celui de référence de la banque de données (« Polypeptide bêta »
et proposer une hypothèse sur le sens de lecture du message. Mise en relation de données
Raisonner
2- Le code génétique, lien entre le message nucléotidique et la protéine:
a. La correspondance entre le « langage nucléotidique » et le « langage polypeptidique »:
Il existe 4 types de nucléotides différents ; ceux-ci codent pour 20 acides aminés !
 - Si un seul nucléotide codait pour un acide aminé, il y aurait ___ combinaisons possibles.
 - Si 2 nucléotides codaient pour un acide aminé, il y aurait ____ combinaisons possibles.
 - Si 3 nucléotides codaient pour un acide aminé, il y aurait ____ combinaisons possibles.
 Étant donné qu’il n’y a que 20 acides aminés, quelle remarque peut-on faire concernant ce
codage ?
Pour répondre à cette remarque, vous allez synthétiser 4 molécules d’ARNm particulières de trois
nucléotides chacune :
 Fermer la fenêtre précédente.
 Sélectionnez « Fichier »
 puis « Créer… » ; choisir « ARN » et valider.
 recommencez 3 fois.
Raisonner
Raisonner
Raisonner
Raisonner
3
TP 6 Du gène à la protéine (partie 2).

 Entrez pour ARN 1 la séquence AAAAAAAAA.
 Entrez pour ARN 2 la séquence UUUUUUUUU.
 Entrez pour ARN 3 la séquence CCCCCCCCC.
 Entrez pour ARN 4 la séquence GGGGGGGGG.
 Aller dans « traiter » puis « convertir les séquences » puis « peptidique » et « choisir
traduction simple ».
 Recopier le tableau ci-dessous. Vous y indiquerez vos résultats.
ARNm à créer Peptide traduit Relation nucléotide/acide
aminé
AAAAAAAAA
UUUUUUUUU
CCCCCCCCC
GGGGGGGGG
 Au vu du nombre d’acides aminés enchaînés, quelle possibilité proposée doit-on retenir?
 On appelle « codon » les nucléotides de l’ARNm codant pour un acide aminé, combien de
cocon existe-t-il pour 20 acides aminés?
Pour vérifier votre hypothèse réaliser les étapes suivantes
 Entrez comme séquence AAAAAUAAA.
 Refaire l’opération avec la séquence suivante : AAAAAGAGA.
 Refaire la même chose avec la séquence suivante AAAUAAAAA.
 Sélectionner les 3 séquences et convertir les séquences en séquences protéiques.
 Recopier le tableau suivant et le compléter?
ARNm à créer Peptide traduit Propriété du code génétique
AAAAAUAAA
AAAAAGAGA
AAAUAAAAA
 Quelles conclusions peut-on en tirer ?
 L’hypothèse d’un codage par triplets est-elle validée ? Justifier.
Saisie de données
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Saisir des données
Raisonner
4

b. Le sens de la lecture de l’ARN messager :
 Fermer toutes les fenêtres et ouvrir à nouveau les séquences d’ADN, d’ARNm et
peptidique de la chaîne de l’hémoglobine :
 Choisir « expression de l’information génétique » puis « globine bêta » « gène et
ARNm codant»
Refaire l’opération et sélectionner « séquence peptidique ».
 Dirigez-vous, pour la séquence d’ARNm, à l’aide de l’onglet déroulant, au niveau des
nucléotides 441 à 444.
 Que constatez-vous au niveau de la protéine ?
 Dupliquer comme précédemment la molécule d’ARNm et inverser la séquence.
 Faire ensuite une traduction simple
 Quel est l’effet du triplet constitué par les nucléotides n°25, 26 et 27 de l’ARNm inversé ?
Fermer la fenêtre
c. Un début et une fin de traduction
 aller dans « fichier », « banque de séquences », choisir « le système ABO des groupes
sanguins » puis « séq cod.adn » et « OK »
 aller dans « traiter », « convertir des séquences », sélectionner « ARNm et peptidique »
puis choisir « traduction des phases ouvertes de lecture », puis « résultats dans la fenêtre
affichage/édition »
La conversion se fait ici en commençant par la 1ère base (C1), la 2ème (C2) ou la 3ème (C3).
On réalise alors un décalage du « cadre de lecture » de l’ARNm.
Les parties traduites sont appelées « phases ouvertes de lecture ».
 Quel est le point commun à toutes les séquences traduites au niveau de la protéine ? au niveau
de l’ARNm ?
 En vous aidant de ce que vous avez précédemment, déterminer comment se terminent les
séquences traduites au niveau de l’ARNm ?
 Combien il y a-t-il de codons de « fin de traduction » ?- tous les cas existants sont représentés
ici.
Saisir des données
Mise en relation des données
Saisie de données
Raisonner
Raisonner
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TP 6 Du gène à la protéine (partie 2).