SVT - COURS

CHAPITRE 3 : EXPRESSION DU PATRIMOINE GENETIQUE Rappel : les expériences de trans-genèses vue en seconde montrent que le transfert d'un gène bactérien dans un plan de maïs rend ce dernier apte à produire une protéine insecticide. Ces expériences montrent qu'il y a un lien entre l'ADN et protéines.Comment peut-on passer de l'un à l'autre ? La correspondance ADN-protéine. Rappel : Protéine = molécule organique. Séquence d'acides aminés (parmi 20 différentes) Différentes protéines sont fabriquées dans nos cellules, chacune ayant un rôle défini. Ex : Hémoglobine Hb -> Transport du O² dans les globules rouges. Génotype = L'ensemble des allèles d'un individu Phénotype = L'ensemble des caractères « visibles » Bilan : Le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, lui-même conditionné par le phénotype moléculaires. C'est la séquence de nucléotides de l'ADN qui commande la séquence d'acide animé de la protéine. Le transfert de l'information du noyau (ADN) vers le cytoplasme (formation des protéines) 1.Les mécanismes de la transcription -> La base azotée T présente sur la séquence Beta brin 1 est substituée par une nouvelle base azotée U sur la séquence Beta ARN m codant. Dans l'ARNm on retrouve la séquence complémentaire (G->C / T->A) sauf T remplacé par U. On peut imaginer que la double hélice est ouverte et que l'un des deux brins sert de matrice (=modèle) pour former un ARN. Les nucléotides associées par un ARN polymérase sont les nucléotides complémentaires du brin matrice (G->C / T->A) sauf le nucléotide T qui est remplacé par U. Dans notre exemple, brin 2 = complémentaire donc c'est lui le brin matrice = brin transcrit. Transcription = dans le noyau, lecture d'un des deux brins ADN et formation d'un ARN complémentaire (Sauf U à la place de T). 2............................................................. ARNm = 444 nucléotides Protéines = 147 AA 1 acide aminé de la protéine correspond à 3 nucléotides de l'ADNm TP : TRANSCRIPTION - TRADUCTION Rappel : ADN = Acide Désoxyribo Nucléique ARN = Acide Rybo Nucléique 1 nucléotide = acide phosphorique + sucre (désoxyribo/ribo) + base azotée (A/T/C/G/U) « L'ARNm produit dans le noyau va subir une maturation. » Question 1 : L'ARN prémessager contient 1638 nucléotides (comme le gène transcrit) alors que l'ADNm final n'en a que 444. Seules certaines parties sont conservées dans l'ARNm final. Question 2 : Dans le doplot (comparaison de séquences ARN prémessager et messager) on remarque que les morceaux de séquences conservées sont éloignés les uns des autres (exons). Les parties qui ne sont pas conservées (introns) sont donc supprimées et on rassemble les parties conservées (exons). -> EPISSAGE ARN prémessager ARN messager INTRON 1 EXON 1 INTRON 2 EXON 2 EXON 1 EXON 2 Bilan transcription : Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication dans la noyau d'une molécule ARN prémessager complémentaire du brin codant de l'ADN (et de même taille). Après maturation et élimination des parties non codantes (introns) l'ARN messager final constitué uniquement des parties codantes (exons) passent dans le cytoplasme où il devra être traduit en protéines. III) La traduction de l'ARN messager en protéines page 59. Les différents éléments nécessaires à la traduction sont : L'ARNm - les ribosomes - Les acides aminés. On remarque qu'il y a environ 3x moins d'acides aminées dans le polypeptide (enchaînement d'acides aminés) que de nucléotide dans l'ARNm. EXPLICATION : 3 nucléotides déterminent 1 AA (Tableau code génétique) -> 3 nucléotides = 1 codon -> 1 codon détermine un AA -> 1 AA peut correspondre à plusieurs codons différents => code génétique redondant. code génétique valable pour tous les êtres vivants -> universels -> existence de codon d'initiation (AUG) et de codons stop (UAA-UAG-UGA) Polysome = Association de plusieurs ribosomes sur le même ARNm. Intérêt : Produire plusieurs exemplaires de la même chaîne polypeptidique. Lorsque le ribosome lit le dernier codon ''stop'' de l'ARNm celui-ci se détache de l'ARNm (les deux sous-unitées se désolidarisent) et libère le polypeptide. ADN brin transcrit CCA AAC TAA ACC TTA ARNm GGU UUG AUU UGG AAU Polypeptide Glu Leu Iso Try Asp On vient de voir qu'un gène permet de produire une protéine. Le génome humain (ensemble des gènes) comprendre environ 20 à 25 000 gènes. Or, on dénombre plus de 100 000 protéines. Question = Comment à partir de seulement 25 000 gènes, peut-on obtenir 100 000 protéines ? -> On peut imaginer qu'à partir d'un seul gène on puisse obtenir plusieurs types de protéines, en conservant des parties différentes du gène initial (au moment de l'épissage) de l'ARN prémessager. OU Document 3 page 61.Un même gène peut être considéré de plusieurs exons (ex : 15 pour le gène de la tropomyosine) mais lors de la maturation de l'ARNm certains sont conservés pour produire un type de protéine, ou d'autres pour produire un autre type de produire => EPISSAGE ALTERNATIF ARNm 1 ARNm2 I1 E1 I2 E2 I3 E3 E1 E2 E2 E3 Bilan : Un même ADN prémessager, donc un même gène, peut être à l'origine de plusieurs protéines différentes. Plus que le nombre de gène, le processus d'épissage alternatif a sûrement joué un rôle important dans l'évolution.Les phénomènes d'exposition du génome (transcription et traduction) se déroulent obligatoirement pendant l'interphase.