Thème 1 La Terre, la vie et l`évolution du vivant

Thème 1A:
Expression,
stabilité, variation
du patrimoine
génétique
Chapitre 3
Cours
Introduction
Chapitre 3 :
L’expression du programme
génétique
Dans chacune des cellules d’un être
humain, on compte environ 25 000 gènes
qui déterminent l’ensemble de nos
caractères (couleur des cheveux, taille, …).
I) Une relation entre les gènes et les protéines
Comment nos gènes déterminent-ils la
réalisation de nos caractères ?
Comment l’information génétique
s’exprime-t-elle dans une cellule ?
I. Une relation entre les gènes et les protéines
TP 5: Etude d’une maladie génétique, la
drépanocytose
I) Une relation entre les gènes et les protéines
Chaque protéine est formée de
l’assemblage d’acides aminés qui sont
reliés entre eux par des liaisons
peptidiques. L’ordre et la nature de ces
acides aminés sont déterminés par une
séquence de nucléotides de l’ADN.
II. Le phénotype se décline à plusieurs échelles
II. Le phénotype se décline à plusieurs échelles
TP 5 (suite)
Les protéines d’une cellule vont
constituer le phénotype moléculaire de
la cellule.
Le génotype regroupe l’ensemble
des gènes et de leurs allèles présents
dans les cellules de l’individu.
II. Le phénotype se décline à plusieurs échelles
Le phénotype moléculaire d’une
cellule dépend de son génotype (diversité
de ses allèles) et de sa régulation
(expression de certains gènes) par des
facteurs internes ou par l’environnement .
Ce phénotype moléculaire se
répercute à d’autres échelles : cellule
(phénotype cellulaire), organe et
organisme (phénotype macroscopique).
III. Les deux étapes de la synthèse de protéines
III. Les deux étapes de la synthèse des protéines
TP 5 (suite)
III. Les deux étapes de la synthèse de protéines
III. Les deux étapes de la synthèse des protéines
TP 5 (suite)
Chez les eucaryotes, la transcription
a lieu dans le noyau et permet la
synthèse de l’ARN messager, composé
d’une
séquence
de
nucléotides
complémentaires de la séquence du brin
transcrit de l’ADN.
III. Les deux étapes de la synthèse de protéines
La traduction, au niveau des
ribosomes, assure ensuite dans le
cytoplasme le passage de l’ARN
messager à la protéine.
Le code génétique est le système de
correspondance entre les triplets de
nucléotides de l’ARN (appelés codons) et
les acides aminés.
Ce code génétique est redondant et
commun à tous les êtres vivants .
IV. Du gène morcelé à la protéine
IV. Du gène morcelé à la protéine
On estime à 25 000 le nombre de
gènes dans chacune de nos cellules, mais
des millions de protéines différentes sont
fabriquées dans le cytoplasme.
Comment un seul gène peut-il permettre de
fabriquer de nombreuses protéines différentes ?
TP 6: La maturation de l’ARN
IV. Du gène morcelé à la protéine
Les gènes sont morcelés avec des
séquences codantes et des séquences
non codantes.
L’ARN pré-messager subit, dans le
noyau, un épissage au cours duquel les
séquences non codantes appelées
introns sont supprimées et les séquences
codantes
appelées
exons
sont
raccordées entre elles.
IV. Du gène morcelé à la protéine
Le phénomène de l’épissage
alternatif permet à un gène de coder
pour plusieurs protéines différentes
selon les exons retenus pour la
constitution de l’ARN messager.
V. L’expression variable des gènes
V. L’expression variable des gènes
Les protéines présentes dans la
cellule varient au cours du temps (âge,
saison, …)
Quels sont les facteurs qui déterminent le phénotype
moléculaire d’une cellule à un moment donné ?
V. L’expression variable des gènes
Des facteurs internes à l’organisme
(hormones, …) et l’environnement
(produits chimiques, lumière…) peuvent
réguler l’expression des gènes et donc
déterminer le phénotype moléculaire de
la cellule.
Bilan
Bilan