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Gène. Rappel historique « un gène = une protéine » Cas des Procaryotes Cas des Eucaryotes. Les lois de Mendel. Le moine tchèque Gregor Mendel (1822-1884) constate :. certains caractères s'imposent aux autres pendant la première génération - PowerPoint PPT Presentation
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BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 1
Gène
Rappel historique
« un gène = une protéine »
Cas des Procaryotes
Cas des Eucaryotes
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 2
Les lois de MendelLe moine tchèque Gregor Mendel (1822-1884) constate :
certains caractères s'imposent aux autres pendant la première génération
les proportions de plantes ayant tel ou tel caractère sont fixes dans les générations suivantes
Les descendants héritent de chaque parent un “élément déterminant“ du caractère,
transmissible et inaltérable.
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 3
Theorie chromosomique de l’héréditéLes chromosomes se comportent comme les “éléments déterminants“ proposés par Mendel
Sutton (1902)
http://cellbank.nihs.go.jp/celldata/jcrb9083.htm
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 4
1 gène=1 enzyme 1 gène=1 protéine
Cistron : un segment d’ADN codant pour un polypeptide
Pas de complémentation
Mutant 2
Mutant 1
Mutant 2
Mutant 1
Complémentation
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Le “dogme central”
Un gène est un "morceau" de l’ ADN contenu dans le noyau de nos cellules et qui porte le plan de fabrication d’une protéine
http://www.cite-sciences.fr/lexique/definition1.php
Un gène est traduit sous forme de protéine en passant par une copie de ce gène. L’ordre des constituants du gène (A, C, G, T) définit l’ordre des composants de la protéine (acides aminés).
Francis Crick et George Gamov (1957)
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 6
Gènes non-codants
http://www.dil.univ-mrs.fr/~vancan/optionBio1/documents/1ercours2003_4.pdf
• ARN de transfert ou ARNt• ARN tm (transfer-messenger)• ARN ribosomal ou ARNr• ARN sn (small nuclear)• ARN sno (small nucleolar)• ARN i (interference)• etc.
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CGATTAAAGATAGAAATACACGATGCGAGCAATCAAATTTCATAACATCACCATGAGTTTGGTCCGAAGCATGAGTGTTTACAATGTTTGAATACCTTATACAGTTCTTATACATACTTTATAAATTATTTCCCAAGCTGTTTTGATACACTCACTAACAGATATTCTATAGAAGGAAAAGTTATCCACTTATGCACATTTATAGTTTTCAGAATTGTGGATAATTAGAAATTACACACAAAGTTATACTATTTTTAGCAACATATTCACAGGTATTTGACATATAGAGAACTGAAAAAGTATAATTGTGTGGATAAGTCGTCCAACTCATGATTTTATAAGGATTTATTTATTGATATTTACATAAAAATACTGTGCATAACTAATAAGCAGGATAAAGTTATCCACCGATTGTTATTAACTTGTGGATAATTATTAACATGGTGTGTTTAGAAGTTATCCACGGCTGTTATTTTTGTGTATAACTTAAAAATTTAAGAAAGATGGAGTAAATTTATGTCGGAAAAAGAAATTTGGGAAAAAGTGCTTGAAATTGCTCAAGAAAAATTATCAGCTGTAAGTTACTCAACTTTCCTAAAAGATACTGAGCTTTACACGATTAAAGATGGTGAAGCTATCGTATTATCGAGTATTCCTTTTAATGCAAATTGGTTAAATCAACAATATGCTGAAATTATCCAAGCAATCTTATTTGATGTTGTAGGCTATGAAGTTAAACCTCACTTTATTACTACTGAAGAATTAGCAAATTATAGTAATAATGAAACTGCTACTCCAAAAGAAACAACAAAACCTTCTACTGAAACAACTGAGGATAATCATGTGCTTGGTAGAGAGCAATTCAATGCCCATAACACATTTGACACTTTTGTAATCGGACCTGGTAACCGCTTTCCACATGCAGCAAGTTTAGCTGTAGCCGAAGCACCAGCCAAAGCGTACAATCCATTATTTATCTATGGAGGGGTTGGTTTAGGAAAAACCCATTTAATGCATGCCATTGGTCATCATGTTTTAGATAATAATCCAGATGCCAAAGTGATTTACACATCAAGTGAAAAATTCACAAATGAATTTATTAAATCAATTCGTGATAACGAAGGTGAAGCTTTCAGAGAAAGATATCGTAATATCGACGTCTTATTAATCGATGATATTCAGTTCATACAAAATAAAGTACAAACACAAGAAGAATTTTTCTATACTTTTAATGAATTGCATCAGAATAACAAGCAAATAGTTATTTCGAGTGATCGACCACCAAAGGAAATTGCACAATTAGAAGACCGATTACGTTCACGCTTTGAATGGGGGCTAATTGTTGATATTACGCCACCAGATTATGAAACTCGAATGGCAATTTTGCAGAAGAAAATTGAAGAAGAAAAATTAGATATTCCACCAGAAGCTTTAAATTATATAGCAAATCAAATTCAATCTAATATTCGTGAATTAGAAGGTGCATTAACACGTTTACTTGCATATTCACAATTATTAGGAAAACCAATTACAACTGAATTAACTGCTGAAGCTTTAAAAGATATCATTCAAGCACCAAAATCTAAAAAGATTACCATCCAAGATATTCAAAAAATTGTAGGCCAGTACTATAATGTTAGGATTGAAGATTTCAGTGCAAAAAAACGTACAAAGTCAATTGCATATCCGCGTCAAATAGCTATGTACTTGTCTAGAGAGCTTACAGATTTCTCATTACCTAAAATTGGTGAAGAATTTGGTGGGCGTGATCATACGACCGTCATTCATGCTCATGAAAAAATATCTAAAGATTTAAAAGAAGATCCTATTTTTAAACAAGAAGTAGAGAATCTTGAAAAAGAAATAAGAAATGTATAAGTAGGAAACTTTGGGAAATGTAATCTGTTATATAACAGCACTAATAATAACTGTCATTTTTTACATTTCTATATACTAATGTGACAAGATGAGCAAAACTCATTTTGTGGATAATGTTTAAAAGTCATACACACCATACACAAGTTATCAACATGTGTATAACTTCGCCAAATCTATGTTTTTACGACTTATCCACCAATCCACAGCACCTACTACTATTACTAAGAACTTAAAACCTATATAATTATATATAAACGACTGGAAGGAGTTTTAATTAATGATGGAATTCACTATTAAAAGAGATTATTTTATTACACAATTAAATGACACATTAAAAGCTATTTCACCAAGAACAACATTACCTATATTAACTGGTATCAAAATCGATGCGAAAGAACATGAAGTTATACTAACTGGTTCAGACTCTGAAATTTCAATAGAAATCACTATTCCTAAAACTGTAGATGGCGAAGATATTGTCAATATTTCAGAAACAGGCTCAGTAGTACTTCCTGGACGATTCTTTGTTGATATTATAAAAAAATTACCTGGTAAAGATGTTAAATTATCTACAAATGAACAATTCCAGACATTAATTACATCAGGTCATTCTGAATTTAATTTAAGTGGCTTAGATCCAGATCAATATCCTTTATTACCTCAAGTTTCTAGAGATGACGCAATTCAATTGTCGGTAAAAGTGCTTAAAAACGTGATTGCACAAACGAATTTTGCAGTGTCCACCTCAGAAACACGCCCAGTACTAACTGGTGTGAACTGGCTTATACAAGAAAATGAATTAATATGCACAGCGACTGACTCACACCGCTTGGCTGTAAGAAAGTTGCAGTTAGAAGATGTTTCTGAAAACAAAAATGTCATCATTCCAGGTAAGGCTTTAGCTGAATTAAATAAAATTATGTCTGACAATGAAGAAGACATTGATATCTTCTTTGCTTCAAACCAAGTTTTATTTAAAGTTGGAAATGTGAACTTTATTTCTCGATTATTAGAAGGACATTATCCTGATACAACACGTTTATTCCCTGAAAACTATGAAATTAAATTAAGTATAGACAATGGGGAGTTTTATCATGCGATTGATCGTGCCTCTTTATTAGCACGTGAAGGTGGTAATAACGTTATTAAATTAAGTACAGGTGATGACGTTGTTGAATTATCTTCTACATCACCAGAAATTGGTACTGTAAAAGAAGAAGTTGATGCAAACGATGTTGAAGGTGGTAGCCTGAAAATTTCATTCAACTCTAAATATATGATGGATGCTTTAAAAGCAATCGATAATGATGAGGTTGAAGTTGAATTCTTCGGTACAATGAAACCATTTATTCTAAAACCAAAAGGTGACGACTCGGTAACGCAATTAATTTTACCAATCAGAACTTACTAAAAATAAATATAAATAAAGGATGACGTGATTAATTAAAACGTCATCCTTTATTTTTTGGCAAAAATAATTCTAGATGCGTATGTAAAATAAATTTGACAGCATTTTAAACAGCAAATAAAAGACGCCAATTAAATTTATGACAAATGTATCCAAAATTTAATAAGTGTGCTTATATGCCCTTTAAATTTAAAATTTTAATAGTCAATAACAAGTTGAATATTAAAGTTAAACGCCGTTAAATAGCGTTAAAAAATTGAAAATGACAGTATTGCCAAAAAATAAGAATTAATTATTTATATGTAAACGGTTTCTACCTCTATTTTAAATGAAATTTGTGACAAAAAAAGGTATAATATATTAATGACACACAAAGAAATGGAGTGATTATTTTGGTTCAAGAAGTTGTAGTAGAAGGAGACATTAATTTAGGTCAATTTCTAAAAACAGAAGGGATTATTGAATCTGGTGGTCAAGCAAAATGGTTCTTGCAAGACGTTGAAGTATTAATTAATGGAGTGCGTGAAACACGTCGCGGTAAAAAGTTAGAACATCAAGATCGTATAGATATCCCAGAATTACCTGAAGATGCTGGTTCTTTCTTAATCATTCATCAAGGTGAACAATGAAGTTAAATACACTCCAATTAGAAAATTATCGTAACTATGATGAGGTTACGTTGAAATGTCATCCTGACGTGAATATCCTCATTGGAGAAAATGCACAAGGAAAGACAAATTTACTTGAATCAATTTATACCTTAGCTTTAGCAAAAAGTCATAGAACGAGTAATGATAAGGAACTCATACGTTTTAATGCTGATTATGCTAAAATAGAAGGTGAGCTTAGTTATAGACACGGCACGATGCCATTAACAATGTTTATAACTAAAAAAGGTAAACAAGTCAAAGTGAATCACTTAGAGCAAAGTCGTCTAACTCAATATATTGGACACCTCAATGTGGTTCTATTTGCGCCAGAAGATTTGAATATTGTAAAAGGCTCTCCTCAAATAAGACGACGCTTTATAGATATGGAGTTGGGCCAAATTTCTGCTGTTTACTTAAATGATTTAGCTCAATACCAACGTATTTTAAAGCAAAAGAATAATTACTTAAAGCAGTTACAATTAGGCCAAAAAAAGGACTTAACAATGTTGGAAGTATTAAATCAGCAGTTTGCTGAATATGCAATGAAAGTAACTGATAAACGTGCACATTTTATTCAAGAGCTAGAGTCGTTAGCTAAACCGATTCATGCTGGTATCACAAATGATAAAGAAGCGTTGTCGCTAAATTATTTACCTAGTCTTAAATTTGATTATGCTCAAAATGAAGCGGCACGACTTGAAGAAATTATGTCTATTCTTAGCGATAATATGCAAAGAGAAAAAGAACGAGGCATTAGCTTATTCGGACCACATCGAGATGATATAAGTTTTGATGTGAATGGCATGGATGCTCAAACATATGGTTCTCAAGGACAGCAACGTACAACGGCTTTGTCCATTAAATTAGCTGAAATTGAGTTAATGAATATCGAAGTTGGGGAATATCCCATCTTATTATTAGACGATGTACTCAGTGAATTAGATGATTCGCGTCAAACGCATTTATTAAGTACGATTCAGCATAAAGTACAAACATTTGTCACTACGACATCTGTAGATGGTATTGATCATGAAATCATGAATAACGCTAAATTGTATCGTATT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CTTTAAAGAAAATTTCAGTACCATGTTTTTTAAGTACAACAGTTGCACCTAAACGATCAACTGCTTCACGATTACGCTCATATGTCTGTTCCTCAATAGGAATACCACTTAATCGTTCCCATTCTTTGAGGTGTGGAGTAAAGATCACACGACATGTAGGTAATTGCGGTTTCAGTTTACTAAAGATTGTAATCGCATCGCCGTCTACGATTAAATTTTGATGCGGTTGTATATTTTGTAGTAGGAATGTAATGGCATTATTTCCTTTGAAATCAACGCCAAGACCTGGACCAATTAGTATACTGTCAGTCATTTCAATCATTTTCGTCAACATTTTCGTATCATTAATATCAATAACCATCGCTTCTGGGCAACGAGAATGTAATGCTGAATGATTTGTTGGATGTGTAGCTACAGTGATTAAACCACTACCGCTAAATACACATGCACGAGCCGCTAACATAATGGCACCACCTAAGTTAGCAGATCCACCAATTAATAAAATTTTGCCATAATCACCTTTATGTGAATCTTCTTTACGCTTAGGAATGTTAATAGAATTTAACGTTTCCATAGTGATATAACCTCCCATGTAAAAGCCTTTTCCAAATTTATTCAATTTTAAAAATATATAGTAACTTTTAACAAAATGTATTATAAATTTCTGAATTCATTATTATTTGTCGTTAAATACAATAGAAAATACTATACCTGTATATGCAATTCGTCAATAGATAAATTATTAAATATGCTTACAACAATCTTAATATCCTTTAACGCACTACAATAGTGCTCTGATAATAGGTTATAAATGTACGTAAAACCATTGTTTCAATAAAAATGAAAACGTATACTTCAAGAAGGATGGGTTACTTAATATAAACAAGGGGGTAACATATATGACTTTATATTTAGATGGTGAAACACTAACAATTGAGGATATTAAATCATTTTTACAACAACAATCAAAGATTGAAATTATTGATGATGCGTTAGAACGTGTCAAAAAAAGTAGAGCGGTAGTTGAACGTATTATTGAAAATGAGGAAACGGTTTACGGTATCACTACAGGTTTTGGGTTATTTAGTGATGTACGTATAGACCCGACGCAATATAATGAATTACAAGTGAATCTGATACGCTCACATGCCTGTGGACTAGGTGAGCCATTTTCAAAAGAAGTAGCATTAGTCATGATGATTTTACGATTGAATACATTATTAAAAGGTCATTCAGGTGCCACTTTAGAATTAGTGAGACAATTACAATTTTTTATAAATGAACGTATTATACCGATAATCCCACAACAAGGCTCTCTCGGTGCATCAGGAGATTTAGCGCCATTATCACATTTAGCATTAGCATTAATTGGTGAAGGGAAAGTATTGTACAGAGGGGAAGAAAAGGATAGTGACGATGTATTAAGAGAATTAAATAGACAACCTTTGAACCTTCAGGCTAAAGAGGGTTTAGCATTGATTAATGGTACGCAAGCTATGACAGCTCAAGGTGTCATTAGTTATATAGAAGCAGAAGATTTAGGTTACCAATCTGAATGGATTGCTGCATTAACGCATCAGTCTCTTAATGGCATTATAGATGCATATCGACATGATGTGCACTCTGTTCGTAATTTTCAAGAACAGATTAATGTGGCAGCGCGTATGCGTGATTGGTTAGAAGGATCAACATTAACGACGCGACAAGCAGAAATACGTGTACAAGATGCATATACGTTGCGTTGTATACCACAAATCCATGGCGCGAGTTTTCAAGTATTCAATTATGTTAAACAGCAATTAGAATTTGAAATGAATGCGGCTAATGATAATCCACTTATATTTGAGGAAGCAAATGAAACGTTTGTTATTTCAGGTGGTAACTTCCATGGACAACCTATTGCTTTTGCATTAGATCATCTTAAATTAGGTGTAAGTGAATTAGCAAACGTATCGGAACGTCGTCTAGAGCGACTAGTAAATCCTCAATTAAATGGTGATTTACCAGCATTTCTTAGTCCAGAGCCAGGATTGCAAAGTGGCGCGATGATTATGCAATATGCTGCTGCAAGTCTCGTTTCTGAAAATAAAACTTTAGCGCATCCAGCGAGTGTTGATTCTATCACTTCATCTGCGAACCAAGAAGATCACGTATCTATGGGAACTACAGCTGCTAGACATGGTTATCAAATTATTGAAAATGCAAGACGTGTGTTGGCAATCGAATGTGTTATTGCATTACAAGCAGCAGAGTTGAAAGGTGTCGAAGGATTATCACCAAAAACACGTCGTAAATATGAGGAGTTTCGAAGTATCGTGCCATCCATTACACATGACCGTCAATTTCATAAAGATATTGAAGCGGTTGCACAGTATTTAAAGCAATCAATTTATCAAACGACTGCATGTCACTAAATCGACATGAGTGATGTTTGAAATCGTTACTTGAAAAAGCAAATATAGTTTGCTATATTAAAATTAACTTAATAAGACATTGTTCGTAGGACAAGTAATATATAGTGTTCGATATCAGAGAGCTTGTGGTTAGTGTGAACAAGAATCAACATATATATGAATCTACCTACTTAATTTAAAAGAACAATCGGTGATAACCGTTATTTTAGTGAAGTGCAATTTAGGTTTAGTGTATCTTTATAACTTAAATTGTTAAATAGGGTGGCAACGCGTAGACCACGTCCCTTGTAGGGATGTGGTCTTTTTTTATTTTCTAAAAAATAAAGACGTACGTCATTCCATAATAAATGATAATTATTTGGGAAAGGATGAAGGTTAATGTTAGACATTAGATTATTCAGAAATGAGCCTGACACAGTTAAGAGCAAAATTGAATTACGTGGAGATGATCCAAAAGTTGTAGATGAAATTTTAGAATTGGATGAGCAACGACGTAAATTAATTAGTGCAACAGAAGAAATGAAAGCACGTCGTAATAAAGTAAGCGAAGAAATCGCATTAAAAAAACGTAATAAAGAAAATGCTGATGATGTGATTGCTGAAATGCGCACATTAGGTGACGATATTAAAGAAAAAGATAGTCAATTAAATGAAATTGATAATAAAATGACAGGTATCCTTTGTCGTATTCCAAATTTAATAAGTGATGATGTACCTCAAGGTGAATCTGATGAAGATAACGTTGAAGTTAAAAAGTGGGGTACACCACGTGAGTTTTCATTTGAACCAAAAGCACATTGGGATATTGTAGAAGAATTGAAAATGGCTGATTTTGATCGTGCAGCAAAAGTTTCAGGTGCGCGTTTTGTATATTTAACAAATGAAGGTGCGCAATTAGAGCGTGCTTTAATGAACTATATGATTACAAAACATACAACACAACATGGTTATACAGAAATGATGGTACCACAGCTTGTGAACGCAGATACAATGTATGGTACAGGTCAATTACCTAAATTTGAAGAAGATTTATTTAAAGTAGAAAAAGAAGGATTATATACAATTCCAACTGCTGAAGTACCATTAACGAATTTCTACCGTAATGAAATTATTCAACCAGGTGTACTTCCTGAAAAATTCACTGGTCAATCTGCATGTTTCCGTAGTGAAGCAGGATCAGCAGGTAGAGATACAAGAGGATTAATTCGTTTACATCAATTCGATAAAGTGGAAATGGTACGTTTTGAACAACCTGAAGATTCATGGAATGCTTTAGAAGAAATGACAACAAATGCAGAAGCAATTCTAGAAGAGTTAGGTTTACCATACCGTCGTGTTATTTTATGTACAGGTGATATTGGATTTAGTGCAAGCAAAACATATGATATAGAAGTTTGGTTACCAAGCTACAATGATTATAAAGAAATTAGTTCATGCTCAAACTGTACGGATTTCCAAGCGCGTCGTGCTAACATCCGCTTCAAGCGTGACAAAGCAGCTAAACCAGAATTAGCACATACATTAAATGGTAGTGGTTTAGCAGTTGGACGTACATTTGCTGCTATTGTTGAAAATTACCAAAATGAAGATGGAACAGTAACAATTCCAGAAGCATTAGTACCATTTATGGGTGGTAAAACACAAATTTCAAAACCAGTTAAATAAAGGCTTTAGCTACAAGCTTTAAAAAGTATATATTCTACGTATACTTAAAGCAAGGGCAAGATACTTTAAATAATATTTTAAAA
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 8
http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/translation/centdogtl.gif
Comment identifier un gène codant
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 9
Cas des Procaryotes
http://www.mun.ca/biology/scarr/Transcription_&_Translation_Prokaryotes.htm
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 10
http://www.uark.edu/campus-resources/mivey/m4233/promoter.gif
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 11
http://weblogo.berkeley.edu/img/
Faible conservation des promoteurs
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 12
http://cwx.prenhall.com/horton/medialib/media_portfolio/text_images/FG22_17.JPG
Séquence de Shine & Dalgarno
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 13
Conservation de la région 5’
http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~toms/gallery/ribo.logo.gif
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 14
www.millerandlevine.com/ Code-Table-circular.html
Le code génétique
Phases ouvertes de lecture (ORFs)
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 15
Cas des Eucaryotes
http://campus.queens.edu/faculty/jannr/Genetics/images/FG13_01dogma.jpg
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 16
Activation des gènes
Lewin (2000) Gene VII
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 17
Etude mutationelle d’un enhancer
Lewin (2000) Gene VII
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Etude mutationelle d’un promoteur
Lewin (2000) Gene VII
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 19
Introns
http://oregonstate.edu/instruction/
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 20
http://www.wellcome.ac.uk/en/genome/images/hg02b001structure_gene.gif
Structure d’un gène chez les Eucaryotes
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 21
Mécanismes d’épissage
http://oregonstate.edu/instruction/bb492/fignumbers/figL12-24.html
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 22
Caractéristiques d’un intron
http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~toms/sequencelogo.html99.24% GT-AG, 0.69% GC-AG 0.05% AT-AC
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 23
Epissage alternatif
http://www.exonhit.com/alternativesplicing/
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 24
http://www.phytoplankton.uconn.edu/research_rnaediting2.htm
Edition des ARN messagers
ADN génomique
ADN génomique
ARN messager
ARN messager
Mitochondrie de Dinoflagellés
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Gène mitochondrial du cytochrome b de Leishmania tarentolae
http://www.tcd.ie/Genetics/staff/Noel.Murphy/trypanosome%20molecular%20genetics%20ge4/papers/rna%20editing-simpson.pdf
Un cas extrême édition
BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal 26
La prédiction des séquences codantes est efficace chez les Procaryotes
http://www.tcd.ie/Genetics/staff/Noel.Murphy/trypanosome%20molecular%20genetics%20ge4/papers/rna%20editing-simpson.pdf
En pratique …
La prédiction des séquences codantes est très imprécise chez les Eucaryotes :• utilisation des ESTs (Expressed Sequence
Tag)• comparaison avec des organismes proches
(environ 15% des gènes de Saccharomyces)• etc.