Génétique moléculaire

Christèle COLLADOS d’après Gilles BOURBONNAIS

(http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/)

LES ACIDES NUCLEIQUES (1) Les nucléotides

pentose (ribose ou désoxyribose)

base azotée (Guanine, Cytosine, Adénine; Thymine ou Uracile)

acide phosphorique

Nucléoside

LEGENDE

Nucléoside monophosphate= nucléotide

Nucléoside diphosphate= nucléotide

Nucléoside triphosphate= nucléotide

LES ACIDES NUCLEIQUES (2)L’Acide Désoxyribonucléique

LES ACIDES NUCLEIQUES (3)Structure spatiale de l’ADN

TRANSCRIPTION (1)

Copie du message porté par un gène en une molécule complémentaire d’ARNm

TRANSCRIPTION =

Ribonucléotides libres

Brin transcrit Brin codant = sens

LA TRANSCRIPTION (2)

Copie du gène en ARN = ARNm (ARN messager)

L'ARN se détache et la molécule d'ADN se referme

Vitesse de la synthèse ~ 60 nucléotides / s

LA TRANSCRIPTION (2)Gènes morcelés des eucaryotes

LA TRADUCTIONnécessité d’un code génétique (1)

Décodage de la molécule d’ARNm qui conduit à la synthèse d’une chaîne polypeptidique

TRADUCTION =

Supposons qu'on veuille écrire des mots en formant des colliers avec des perles de quatre couleurs différentes (représentant les 4 nucléotides).

MAIS : on ne peut pas désigner plus de 4 lettres sur 26 (or il y a 20 acides aminés différents).

On pourrait attribuer une lettre à chaque couleur

LA TRADUCTIONnécessité d’un code génétique (2)

MAIS : on ne peut désigner que 16 lettres (42)

Regroupons les billes deux à deux

Par exemple :

LA TRADUCTIONnécessité d’un code génétique (3)

Il y a 64 (43) possibilités ; les 20 acides aminés peuvent alors être codés

Regroupons les billes trois à trois

Par exemple :

LA TRADUCTIONLe code génétique

MECANISME DE LA TRADUCTION (1)Initiation

Le brin d'ARNm s'attache au ribosome

Liaison deux ARNt grâce à leur anticodon complémentaire au codon.

Formation d’une liaison covalente entre les 2 acides aminés

MECANISME DE LA TRADUCTION (2)Elongation

Le ribosome avance de trois nucléotides

Le premier ARNt quitte le ribosome

Un nouvel ARNt se positionne dans le site « libre » du ribosome

MECANISME DE LA TRADUCTION (3)Elongation (suite)

La synthèse s’arrête au niveau d’un codon STOP et le polypeptide est libéré

MECANISME DE LA TRADUCTION (4)

Ribosome

ARNm

Polypeptide

EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUErécapitulatif (1)

Chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un codon de l'ARNm.

DONC : chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un acide aminé.

Chaque codon de l'ARNm correspond à un anti-codon spécifique de l'ARNt.

Chaque anti-codon correspond à un acide aminé spécifique.

EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUErécapitulatif (2)

REPLICATION DE L’ADN (1) Cycle cellulaire

SMG2

G1 G1

REPLICATION DE L’ADNMécanisme

CAS DES RETROVIRUSStructure du VIH

CAS DES RETROVIRUSCycle viral

Sortie des virus par bourgeonnement

1 Fixation du VIH sur des récepteurs de la cellule cible et pénétration de l'ARN viral dans la cellule

2 Rétrotranscription de l'ARN viral en ADN par la transcriptase inverse

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Intégration au génome de la cellule hôte

Multiplication de l'ARN viral par transcriptionSynthèse des protéines virales Assemblage des particules virales

ANOMALIES GENETIQUES (1)Les mutations ponctuelles

Elles ne modifient qu’une très petite portion du gène (souvent 1 seul nucléotide)

ANOMALIES GENETIQUES (2)Les anomalies chromosomiques

ANOMALIE DU NOMBRE DE CHROMOSOMES : par exemple la trisomie 21

ANOMALIES GENETIQUES (3)Les anomalies chromosomiques

ANOMALIE DE STRUCTURE DES CHROMOSOMES

PARENTE MOLECULAIRE (1) Comparaison de séquences protéiques de la chaîne alpha

de l’hémoglobine chez différents primates

PARENTE MOLECULAIRE (2) Arbre phylogénétique