illustration P1A chap 2
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La souris verte : transgenèse prélèvement du gène GFP méduse Aequorea victoria Aequorea victoria (http://mabryonline.org) cellule de méduse micro-injection du (transgène) dans la cellule-œuf de souris Lucie, la souris verte de l’Université de Limoges « Lucie n'est pas une souris comme les autres : chaque cellule de son organisme fabrique une protéine fluorescente verte ( GFP : green fluorescent protein en anglais). Cette fonction ne modifie en aucune manière la vie de Lucie qui est sûrement la souris la plus heureuse de toute l'Université de Limoges. Cette propriété singulière est mise en évidence lorsqu'on éclaire Lucie pendant un court instant par une lampe ultraviolette (356 nm). La peau de Lucie apparaît alors jaune fluorescent. Ses poils par contre qui sont des cellules mortes ne fabriquent pas la protéine et restent donc sombres. » transfert dans l’oviducte d’une femelle pseudo gestante naissance d’une portée 3 souriceaux sont fluorescents ADN - ARN Sucre Bases azotées et complémentarité Nombre de chaînes de nucléotides par molécule Nombre de nucléotides par chromosome Localisation cellulaire Acide DésoxyriboNucléique (A.D.N.) Désoxyribose Acide RiboNucléique messager (ARNm) Ribose A, T, C, G C et G ; T et A 2 chaînes complémentaires, liées par des liaisons H entre les bases azotées Entre 1 et 100 millions A, U, C, G CàG;GàC;UàA;AàU 1 seule, complémentaire du brin transcrit de la chaîne d'ADN 100 à 1000 nucléotides (partie codantes) Dans le noyau Dans le noyau et le cytoplasme Synthèse de l’ARNm : transcription autoradiographie d’une cellule cultivée pendant 15 min en présence d’un précurseur radioactif spécifique de l’ARN, marqué au tritium. autoradiographie d’une cellule semblable cultivée pendant 15 min en présence du même précurseur radioactif spécifique de l’ARN puis cultivée pendant 1,5 h sur un milieu contenant, entre autres, des précurseurs non marqués autoradiographie d’une cellule semblable cultivée pendant 12 h en présence du même précurseur radioactif spécifique de l’ARN 1 Début de la transcription Une molécule d’’ADN en cours de transcription G C U G C U A Brin non transcrit G A C C T A G C A G A C C U A G C A C T G G A C G T T ADN non transcrit T U U A T Brin transcrit G A C ARN m en cours de synthèse Sens de déplacement de l’ARN polymérase ARN polymérase (enzyme) G 2 Progression de la A C U A G A C T G G A C C C A G C G T transcription U C Nucléotides libres U C C G Appariements stricts des bases azotées au niveau de l’ADN A C C U A G A C C C A G C G C T G G G T C G C U C A G ARN m en cours de synthèse A U Appariement strict Adénine/Uracile lors de la synthèse de l’ARNm Le mécanisme de la transcription de l’ADN en ARN messager au niveau du noyau Code génétique Une molécule d’ADN Molécules d’ARNm en cours de synthèse Une molécule d’ADN Fin de la transcription Signal fin de gène Début de la transcription Signal début de gène Une molécule d’ARNm petite, début de la transcription Enzyme : ARN Polymérase Une enzyme se déplace sur toute la longueur du gène et donne naissance à un ARNm Sens de la transcription du gène Transcription d’un gène de l’ADN en plusieurs ARNm dans le noyau de la cellule. Phénomène d’amplification Une molécule d’ARNm longue, fin de la transcription Synthèse de l'ARNm épissage alternatif (Calcitonin gene related peptide) gène CGRP ADN Transcription exon 1 intron 1 exon 2 intron 2 exon 3 exon 3 exon 4 ARN pré-messager intron 3 exon 4 intron 4 exon 5 Intron 5 Epissage (élimination des introns) exon 1 exon 2 ARN messager calcitonine Traduction Hormone calcitonine exon 1 exon 2 exon 3 exon 5 exon 6 ARN messager CGRP Traduction Neurotransmetteur CGRP exon 6 Épissages (biologie moléculaire du gène : Watson et Al Pearson) Cas rare chez les eucaryotes promoteur Séquence d'ADN ARN pré-messager ARN messager Protéine Épissage constitutif promoteur 25% des gènes chez l'Homme Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3 Intron 3 Exon 4 Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3 Intron 3 Exon 4 Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Protéine En moyenne - 8 introns dans un gène humain (jusqu’à 363 exons) - un exon = 150 pb - un intron = 3000 pb (jusqu'à 800000 pb) Épissage alternatif promoteur Exon 1 75% des gènes chez l'Homme (40% chez la drosophile) Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3 Intron 3 Exon 4 Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3 Intron 3 Exon 4 Exon 2 Protéine A Exon 4 ou Exon 1 Exon 3 Exon 4 Protéine B - en général 2 ARNm peuvent être produits - (un gène de drosophile codant pour les immunoglubulines code 38000 ARNm) Les protéines sont des séquences d'acides aminés 1) Un exemple de protéine : la molécule d'hémoglobine. L’hémoglobine est une protéine qui assure le transport du dioxygène dans les hématies (globules rouges). Elle est formée de quatre sous unités identiques deux à deux, les globines. Chez l’homme adulte, il s’agit de deux chaînes alpha (en vert et bleu sur l'image) et deux chaînes bêta (l'une en jaune et l'autre colorée par acides aminés sur l'image). Chaque chaîne est formée d'une séquence d'acides aminés reliés entre eux par des liaisons fortes (c'est un polymère). Par repliements successifs elle acquiert une structure tridimensionnelle déterminée, ou conformation, grâce à des liaisons faibles, établies entre divers acides aminés éloignés sur la molécule (que ce soit sur la même chaîne ou sur des chaînes différentes). La fonction d'une protéine est liée à sa conformation. Traitement obtenu avec le logiciel Rastop DEFINITION : Une protéine est une molécule du vivant formée d’une ou plusieurs chaînes (ou séquences) d'acides aminés. On appelle peptide un polymère de quelques acides aminés (dipeptide formé de deux acides aminés, tripeptide de trois acides aminés, etc.) et polypeptide un polymère formé d’un grand nombre d'acides aminés (employé très souvent comme synonyme de protéine). 2) Les 20 acides aminés 3) Présentation moléculaire de deux acides aminés ALANINE PHENYLALANINE 4) Organisation d’un acide aminé Il existe 20 acides aminés naturels différents (2). Par commodité on les désigne par une abréviation de trois lettres ou par un symbole constitué d'une lettre majuscule. Ils possèdent tous un motif commun : CH + groupe carboxyle COOH + groupe amine NH2 (3 et 4) et diffèrent par un radical R . Deux acides aminés successifs sont reliés par une liaison forte : la liaison peptidique. 5) La liaison peptidique
