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Du gène à la Protéine
Réplication
Transcription
Traduction
Membrane Nucléaire
Transfert
bidirectionnel de
« messages »;
de protéines,etc..
Réplication
Dogme de la
biologie
moléculaire
Information
ADN
Information
transcription
Synthèse ARN
ARN
Information
Traduction
Synthèse Protéines
Ribosome
Protéines
Décodage ADN en Protéines
ADN
‡
ARN
Transcription
‡
Protéine
Traduction
• Le code Génétique détermine les 20 Acides
Aminés
• Une séquence de trois base = codon
Réplication (I)
– La phase de synthèse de l’ADN
(interphase) ne dure que quelques
heures
– La réplication de l’ADN est un
processus très exact et précis - Taux
d’erreurs ~1/109
Synthèse de l ’ADN se fait de
manière
semi-conservatrice
DNA
Replication
TRANSCRIPTION
DNA Hélicase
DNA Polymérase
Réplication ADN (I)
• Le processus de réplication de l’ADN est
sous tendu par la règle d’appariement des
bases
– La molécule d’ADN
consiste en deux
brins monocaténaires
– Les deux brins sont
antiparralèles (La
molécule d’ADN
présente une polarité)
Règle de Chargaff
Au Niveau ADN
• Quantité nucléotides A = T
• Quantité nucléotides G = C
Au Niveau ARN
• Quantité nucléotides A = Uracile
• Quantité nucléotides G = C
Réplication
Complexe protéique enzymatique :
ADN Polymérase
Réplication ADN (II)
• Nucléotides toujours ajoutés en 3 ’
• Brins d ’ADN antiparralèles
• Fourche de réplication (Y)
– Les deux brins de la molécules se séparent et
servent de matrice à la synthèse de deux
nouveaux brins (Modèle semi-conservateur)
– Enzyme = ADN Polymérase
• Les nouveaux nucléotides sont insérés le
long de la matrice
• A s’apparie avec T et inversément
• G s’apparie avec C et inversément
Réplication
(III)
La séquence
desADN
évènements
Le début de la réplication débute au point de réplication
– Les cellules de
Procaryotes (ex: E. coli)
contient une seule origine
de réplication
– Les cellules d’
Eucaryotes en
contiennent plusieurs
milliers sur chaque
chromosome
Réplication ADN (IV)
•
Les ADN polymérases ajoutent de
nouveaux nucléotides au brin d’ADN en
“croissance”
•
Un nucléotide à la fois est ajouté à
l’extrémité 3’ du brin en formation (sur le
groupe 3’-OH de la molécule de ribose)
Réplication ADN (VI)
•
Comment résoudre le problème de la
réplication semi-conservatrice à partir des
brins d’ADN antiparallèle
–
–
–
les brins d’ADN présentent une polarité
(brins antiparallèle)
L’ADN polymérase ne peut ajouter de
nouveaux nucléotides qu’à partir du dernier
déoxyribose en position 3’
La synthèse (du nouveau brin d’ADN)
progresse toujours dans la direction 5’‡
3’ et donc elle “lit” le brin matriciel dans
la direction 3’ ‡ 5’
Fourche de réplication
– Le brin de tête (Chaîne pécoce) est synthétisé
en continu
– Le brin de queue (Chaîne Tardive) est quand à
lui synthétisé de manière discontinue
• Synthèse “à l’envers”
• La synthèse s’opère toujours à partir d’une
fourche de réplication
• Initié à partir d’une série de court fragments
appelés “fragments d’Okazaki” (100-200
paires de bases de long)
• Les fragments d’Okazaki sont joints
ensemble par un enzyme : (L’ADN ligase )
• L’ ADN polymérase ne peut ajouter
des nucléotides que si un nucléotide
est présent et apparié à l’autre brin
• Des amorces d’ ARN sont
nécéssaires pour l’initiation de la
synthèse d’ADN (ADN
PRIMASE)
La Transcription
(ADN“ARN)
Molécules d’ARN
• Très similaire à l ’ADN
• Ribose à la place du désoxyribose
– Présence d ’un groupe hydroxyle en 2':
– ARN est moins stable que l'ADN
• Le plus souvent = simple brin
• Structure secondaire et tertiaire plus
complexe (structures en épingle à
cheveux, boucles, ...)
• Uracile prend la place de la thymine
• Activités enzymatiques
ADN versus ARN
Uracile à la place de la Thymine
ADN
ARN
Trois types de Molécules
d’ARN
• ARN messager “ ARNm (information )
– 3 à 5 % de l ’ARN total
• ARN ribosomal “ ARNr « partie du
ribosome » et catalyseur de la synthèse
protéique
– 75 à 85 % de l ’ARN total
• ARN de transfert “ ARNt “ Adaptateur entre
ARNm et Acides Aminés
– 10 à 20 % de l ’ARN total
ARN Pro et Eucaryotes
ARN
ADN
5’
3’
3’
5’
Transcription
– Vitesse de transcription = 1
µM par minute (50 Nucléotides
à la seconde)
Nucléole
•
•
•
•
•
« noyau dans le noyau » - Taille ± 2 µM
Riche en Protéines et ARN
Transcription d'ADN en ARN ribosomal (ARNr)
Lieu de formation des ribosomes
Lecture ADN 3’ “ 5’ ; Croissance chaîne ARN 5’ “ 3’
Blabla
ARN
Polyméarse
La Traduction
(ADN“Protéine)
Ribosomes
t-RNA
Ribosomes
•
•
•
•
Nucléaire et Cytoplasmique.
60% protéine et 40% d’ARN ribosomal- (rRNA).
synthèse des protéines .
Polyribosome ou polysome.
Large
Sous-unitée
1
1
Petite
Sous-unitée
2
3
4
polypeptide
5
6
7
mRNA
Le cycle de la transcription
ARN
Ribosomes : Machinerie
synthèse protéique
Deux
Sous-unitées
+
Protéines