Génétique dans la cellule, où se trouve la substance responsable

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Génétique
danslacellule,oùsetrouvela
substanceresponsabledel’hérédité?
acetabulariasp.
Pr.R.Raynal
Questions
Si l'information était contenue dans le cytoplasme de l'ovule, de
quelle couleur serait le souriceau ?
Si l'information était contenue dans le cytoplasme du spermatozoïde,
de quelle couleur serait le souriceau ?
Pourquoi a-t-on pris une souris porteuse blanche et non pas noire ou
grise ?
Que se serait-il passé si la souris donneuse du noyau avait été noire et
celle donneuse de l'œuf, grise ?
Que peut-on déduire de cette expérience ?
quelleestlasubstance
responsabledel’hérédité?

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génétiquemoléculaire
1. hérédité
2. desacidesnucléiquesauxchromosomes
3. réplicationdel’ADN
4. transcription
5. traductiondesprotéines
6. géniegénétique
QuesignifieADN?
•Acidedésoxyribonucléique
QuesignifieARN?
•Acideribonucléique
Oùsesituentl’ADNetl’ARNdansla
cellule?
•ADN
–Dansunecelluleeucaryote:
•Noyau(surtout)
•Mitochondries(peu)
•Chloroplastes(peu)
–Dansunecelluleprocaryote(procaryotes=bactéries)
•Libredanslecytoplasme(normalement:1grandemolécule
circulaire(chromosome)etdemultiplespetitsanneauxd’ADN(les
plasmides).
•ARN
–Fabriquélàoùilyadel’ADN(surtoutnoyau)
–Transportélàoùilyadesribosomes(surtoutcytoplasme)
Qu’est‐cequ’unnucléotide? l’ADN:unechaînedenucléotides
Dansl’ADN,unnucléotide estformé:
1. d’unebaseazotée
(Adénine,Thymine,Guanine,Cytosine)
2. d’unsucre
(ledésoxyribose,C5)
3. d’ungroupementphosphate(attachéen5’)
Aoublier:chaquenucléotideasonproprenom.Parexemple,lenucléotideportant
l’adéninesenommeledésoxyadénosine‐phosphateouacideadénylique
M.Harry,Génétiquemoléculaireetévolutive,Maloine,2008

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Sponk (talk)/wikicommons
Originedel’ADNétudié groupe adénine guanine cytosine thymine
Homme mammifère 31.0 19.1 18.4 31.5
Vache mammifère 28.7 22.2 22.0 27.2
Saumon poisson 29.7 20.8 20.4 29.1
Oursin échinoderme 32.8 17.7 17.4 32.1
Blé plante 27.3 22.7 22.7 27.1
Levure champignon 31.3 18.7 17.1 32.9
Mycobacterium
tuberculosis
bactérie 15.1 34.9 35.4 14.6
BactériophageT2 virus 32.6 18.2 16.6 32.6
Virus delapolio virus 30.4 25.4 19.5 0
RésultatsdesétudesdeChargaff surla
compositionennucléotidesdel’ADNdedifférents
organismesvivants.
données tirées de Biology, A. Allott and D. Mindorff, 2010
l’ADN:unechaînedenucléotides
•onutiliselapremièrelettredechacunedes
basespourdésignerlesnucléotides
composantl’ADN(parsimplification,letermedebase
estsouventutilisépourdésignerlenucléotidelui‐même).
Adénine
Thymine
Guanine
Cytosine
M.Harry,Génétiquemoléculaireetévolutive,Maloine,2008
l’ADN:unechaînedenucléotides
•l’établissementd’uneséquenced’ADN
correspondàlalecturebaseaprèsbase,de
façonséquentielle,d’unmorceaud’ADN.
ACGGGTAACCTAGCTAGCTTAACG
M.Harry,Génétiquemoléculaireetévolutive,Maloine,2008
l’ADN:unechaînedenucléotides
•lalongueurd’uneséquenceestexpriméeen
nombredebases:
ACAGGGTAACCTAGCTAGCTTAAC
15101520
Cetteséquenceàunelongueurde24bases.
M.Harry,Génétiquemoléculaireetévolutive,Maloine,2008
Quelleestlaformedel’ADN?

4
L’ADNpossèdeunestructureen
doublehélice
•Basesàl’intérieurdel’hélice
•Squelettesucre‐phosphateàl’extérieurde
l’hélice
•Lesgroupementsphosphatessontchargés
négativement
L’ADNpossèdeunestructureen
doublehélice
•Invivo:
doublebrin
(onparled’
ADN
bicaténaire
)
L’ADNpossèdeunestructureen
doublehélice
•Laforcequimaintientles
deuxbrinsassemblés:
=>liaisonshydrogènes
(noncovalentes)
•Lesbasessont
complémentaires2à2:
C
=G
(troisliaisonshydrogènes)
A=T(deuxliaisonshydrogènes)
L’ADNpossèdeunestructureen
doublehélice
•Chaquebrinauneorientation:
=>5’‐3’(sensdesynthèsedel’ADN)
•Les2brinsd’unehélicesontorientésdansdes
sensopposés.
etl’ARN?

5
Sponk (talk)/wikicommons
ADN ARN Quellessontlesdifférencesentre
l’ADN etl’ARN ?
•Désoxyribose vs ribose
•Thymine vs Uracile
•2brins vs 1brin
•Positiondanslacellule:
noyau vs noyauetcytoplasme
(+mitochondries) (+mitochondries)
(+chloroplastes) (+chloroplastes)
Quelleestlafonctiondel’ADN?
•l’ADNestsupportsurlequell’information
héréditaireestenregistré
=>
•l’ADNcontientlesrecettes(gènes)qui
permettentdeconstruirelacellule
Qu'est‐cequ’ungène?
TGA CTG --GAG
ACT GAC --CTC
ADN
Protéine
Legène:
unsegmentd’ADNquicodeune protéine
5’
TGA CTG --GAG
ACT GAC --CTC
--UGA CUG--GAG
-- --glutamate
(transcription)
(translation)
Chromosome 11
Unfilamentd’ADNcontientde
nombreuxgènes
Gène A
Gène B
Gène C