GroupeBéna Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006 1 exemple avec la protéine hémoglobine les globules rouges acheminent loxygène depuis les poumons jusquaux

Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

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exemple avec la protéine hémoglobine

• les globules rouges acheminent l’oxygène depuis les poumons jusqu’aux tissus qui en ont besoin

• les globules rouges ne possèdent pas de noyau et donc ont tout le loisir de se remplir d’hémoglobine, molécule/protéine responsible du prélèvement et du dépôt de l’oxygène

• les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse par des cellules

• En résumé : – globule rouge

• contient l’hémoglobine – qui contient l’oxygène


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gène• lorsque le besoin de produire d’avantage d’hémoglobine

se fait sentir, le segment d’ADN correspondant de la moelle osseuse, le gène de l’hémoglobine, s’ouvre en deux (comme lors de la réplication de l’ADN) mais cette fois un seul des deux brins est copié ou transcrit

• gène : sorte de programme situé dans l’ADN => unité d’information permettant de coder, c’est donc une partie, un segment porteur de sens de l’ADN, destiné à être transcrit en ARN

• chez les eucaryotes, l’ADN est généralement sous forme de plusieurs chromosomes linéaires


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chromosome

•les chromosomes portent les gènes•un chromosome est constitué

•d’une molécule d’ADN•et de protéines

•l’espèce humaine conte 46•23 paires

•dont 22 sont des chromosomes homologues•la dernière paire correspond aux 2chromosomes sexuels X et Y

•le génome humain est réparti sur ces 24 chromosomes; les gènes ne constituent qu’une partie du génome

la plus grande partie du génome est contenue dansle noyaule cytoplasme contientégalement une petite partie du génome

cytoplasme


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ARNr - ARNt

• la molécule d’ARN ainsi produite peut ensuite– soit être traduite en protéine (on l’appelle dans

ce cas, ARNmessager)– soit être directement fonctionnelle

• ARN ribosomique ou ARNr ou

• ARN de transfert ou ARNt


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ARNp-ARNm-ribosome• grâce à l’enzyme l’ARN polymérase, ARNp, plutôt

qu’un nouveau brin d’ADN, c’est un brin, d’ARNmessager ou ARNm qui est créé et qui correspond donc au gène de l’hémoglobine

• l’ADN peut alors se refermer• l’ARNm est transporté en dehors du noyau vers un

ribosome (se trouve dans le cytoplasme, matériel cellulaire contenu par la membrane, excepté le noyau)

– molécule ribonucléoprotéique contenant • des fragments d’ARNr, doté de propriétés catalytiques• des protéines ribosomiques

• l'existence de l'ARNm a été demontrée par Jacques Monod et ses collaborateurs, ce qui lui valut le prix Nobel de Médecine en 1965


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ribosome-code génétique

• ribosome : la « machine » assurant la traduction de la molécule d’ARNm dans la fabrication des protéines

• le code génétique assure la correspondance entre la séquence des codons de l’ARNm et la séquence des acides aminés du polypeptide (protéine de 20 à 100 acides aminés)


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en résumé

• 1ère étape : transcription du gène contenu dans l’ADN en ARNm à l’intérieur du noyau

• 2è étape : traduction, grâce à l’ARNt et au ribosome, de l’ARNm en une séquence chaînée d’acides aminés, constituants liés de la protéine qui se forme, selon la séquence des codons de l’ARNm


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codons

• la séquence des bases de l’ADN est comparable à la séquence des lettres d’un texte

• codons : ce sont les mots du langage génétique– ils ont tous la même longueur – ce sont des triplets de nucléotides

• A, C, G, T (U pour l’ARN)

– il existe 4³=64 combinaisons possibles de ces 4 lettres en triplets

– 3 codons signifient la fin de la traduction (codons STOP) : UAA, UAG, UGA

– 1 codon est toujours le codon start : AUG


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exemple

• a la séquence CAA-TTC du gène de l’hémoglobine (brin de l’ADN) correspond la séquence GUU-AAG de l’ARNm

• ADN ARNm

• CAA GUU

• TTC AAG

ADN…CAATTC…

…GUUAAG…

ARNm


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ARNt

• l‘ARNm est transporté à l’extérieur du noyau vers un ribosome

• les acides aminés sont acheminés sur le sitede fabrication de la protéine par l’ARNt

• à une des extrémités de l’ARNt se trouve une molécule spécifique , ex CAA, qui reconnaît le triplet correspondant de l’ARNm GUU

• à l’autre extrémité, l’ARNt remorque l’acide aminé approrpié, dans l’exemple, la valine


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traduction

• 1ère étape– une sous-unité du ribosome accompagnée de l’ARNt qui porte

l’acide aminé méthionine (don’t l’anti-codon est UAC), se fixe sur l’extrémité de l’ARNm

– le ribosome et sa sous-unité glisse jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon AUG, codant pour la methionine; ce codon est le codon START

– ---> ARNt1 UAC

….AUG…. ARNm

methionine


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traduction

• 2ème étape– une deuxième sous-unité du ribosome accompagnée d’un ARNt qui

porte un autre acide aminé, ex valine, se fixe sur l’extrémité de l’ARNm

– le ribosome et sa sous-unité glisse jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon suivant de l’ARNm, par exemple, GUU, codant pour la la valine

– ---> ARNt1 ARNt2 UAC CAA ….AUG--GUU…. ARNm

methionine valine


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traduction

• 2ème étape– le ribosome se déplace de codons en codons sur l’ARNm

et associe chaque codon à un ARNt lui correspondant qui apporte le bon acide aminé au bon endroit

– ce nouvel acide aminé est relié au peptide (protéine) en cours de formation (aux acides aminés précédents déjà liés) et d’élongation grâce à une liason peptidique créé par une enzyme

– les ARNt se libèrent au fur et à mesure– la chaîne d’acide aminés s’allonge suivant un ordre donné

par la suite des codons de l’ARNm


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traduction

• 2ème étape– une troisième sous-unité du ribosome accompagnée d’un ARNt qui

porte un autre acide aminé, ex valine, se fixe sur l’extrémité de l’ARNm

– le ribosome et sa sous-unité glissent jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon suivant de l’ARNm, par exemple, AAG, codant pour la lysine

– ---> ARNt2 ARNt3 CAA UUC -----AUG----GUU---AAG ARNm

methionine valine lysine ARNt1UAC


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traduction

• 2ème étape

– ---> ARNt3 UUC ….AUG----GUU---AAG ARNm

methionine valine lysine

ARNt1 UAC

ARNt2 CAA


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traduction

• 3ème étape– quand le ribosome parvient au niveau d’un codon STOP UGA ou

UAG ou UAA, l’ARNm est libéré, de même que la méthionine et le peptide (protéine) créé est libéré

….AUG----GUU---AAG---UGA ARNm

methioninestart

valine lysine

ARNt1 UAC

ARNt3 UUC

ARNt2 CAA

ARNtstop ACU

stop


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en résumé

• le gène est caratérisé par sa séquence de nucléotides

• le polypeptide (protéine) par sa séquence d’acides aminés


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code génétique

• en résumé– l’ADN est transcrit en ARNm– l’ARNm est interprété par les ribosomes qui assemblent

les acides aminés présents sur les ARNt. La suite des codons de l’ARNm est traduit en une suite d’acides aminés portés par les ARNt

– le code génétique désigne le système de correspondance mise en jeu lors de la transformation de l’information génétique des gènes en protéines

– ce système de codage s’est avéré être utilisé par l’immense majorité des êtres vivants


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code génétique

• 64 codons

• 3 codons STOP

• 1 codon START

• 61 codons significatifs– Le codon START (AUG) est aussi un codon

significatif, puisqu’il code la méthionine


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code génétique

LE CODE GÉNÉTIQUE :

AAA LysAAC AsnAAG LysAAU Asn

ACA ThrACC ThrACG ThrACU Thr

AGA ArgAGC SerAGG ArgAGU Ser

AUA IleAUC IleAUG MetAUU Ile

CAA GlnCAC HisCAG GlnCAU His

CCA ProCCC ProCCG ProCCU Pro

CGA ArgCGC ArgCGG ArgCGU Arg

CUA LeuCUC LeuCUG LeuCUU Leu

GAA GluGAC AspGAG GluGAU Asp

GCA AlaGCC AlaGCG AlaGCU Ala

GGA GlyGGC GlyGGG GlyGGU Gly

GUA ValGUC ValGUG ValGUU Val

UAA stopUAC TyrUAG stopUAU Tyr

UCA SerUCC SerUCG SerUCU Ser

UGA stopUGC CysUGG TrpUGU Cys

UUA LeuUUC PheUUG LeuUUU Phe

LES CODONS STOP :

UAA : OCRE | UAG : AMBRE | UGA : OPALE

Codon START : AUG


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U C A G

U

phénylalanine tyrosine cystéine

C

stop A

U

UUU

UUC

UUA

UUG leucine

UCU

UCC

UCA

UCG

sérine

UAU

UAC

UAA

UAG stop

UGU

UGC

UGA

UGG

tryptophane G

U

C histidine

A

C

CUU

CUC

CUA

CUG

leucine

CCU

CCC

CCA

CCG

proline

CAU

CAC

CAA

CAG

glutamine

CGU

CGC

CGA

CGG

arginine

G

U

asparagine sérine

C isoleucine

A

A

AUU

AUC

AUA

AUG

méthionine

ACU

ACC

ACA

ACG

thréonine

AAU

AAC

AAA

AAG lysine

AGU

AGC

AGA

AGG arginine

G

U

acide aspartique

C

A

G

GUU

GUC

GUA

GUG

valine

GCU

GCC

GCA

GCG

alanine

GAU

GAC

GAA

GAG acide glutamique

GGU

GGC

GGA

GGG

glycine

G


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U C A G

U

phénylalanine tyrosine cystéine

C

stop A

U

UUU

UUC

UUA

UUG leucine

UCU

UCC

UCA

UCG

sérine

UAU

UAC

UAA

UAG stop

UGU

UGC

UGA

UGG

tryptophane G

U

C histidine

A

C

CUU

CUC

CUA

CUG

leucine

CCU

CCC

CCA

CCG

proline

CAU

CAC

CAA

CAG

glutamine

CGU

CGC

CGA

CGG

arginine

G

U

asparagine sérine

C isoleucine

A

A

AUU

AUC

AUA

AUG

méthionine

ACU

ACC

ACA

ACG

thréonine

AAU

AAC

AAA

AAG lysine

AGU

AGC

AGA

AGG arginine

G

U

acide aspartique

C

A

G

GUU

GUC

GUA

GUG

valine

GCU

GCC

GCA

GCG

alanine

GAU

GAC

GAA

GAG acide glutamique

GGU

GGC

GGA

GGG

glycine

G


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code génétique

20 types : acide aminé

2 x 1 codons = 2 9 x 2 codons = 18 1 x 3 codons = 3 5 x 4 codons = 20 3 x 6 codons = 18 ----- ----20 61

1 type : STOP1 type : START-----22 types


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code génétique

20 types : acide aminé

2 x 1 codons = 29 x 2 codons = 181 x 3 codons = 35 x 4 codons = 203 x 6 codons = 18 ----- ----20 61

1 type STOP 3 codons1 type START-----22 types

7 groupes

5 groupes

1 groupe1 groupe

•significatifs•STOP•START

3 catégories

•significatifs•non-significatifs

2 ensembles

64 codons


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arithmétique• de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 63 => 64 valeurs

– OOOOOO = O; IIIIII = 1+2+4+8+16+32 = 63OI1OO1 = 1+8+16 = 25; IIIOII = 1+2+8+16+32 =59

• de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 21 => 22 valeurs– OOOOOO = O; IIIIII = 1+2+3+4+5+6 = 21

OIIOOI = 1+4+5 = 10; IIIOII = 1+2+4+5+6= 18

• de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 6 => 7 valeurs– OOOOOO = O; IIIIII = 1+1+1+1+1+1 = 6

OI1OO1 = 1+1+1= 3; IIIOII = 1+1+1+1+1 = 5

• de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 1 => 3 valeurs– OOOOOO = O; IIIIII = 1

OI1OO1 = autre; IIIOII = autre

• de OOOOOO à IIIIII => 0 et 1 => 2 valeurs– OOOOOO = O; IIIIII = 1


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synthèsegénétique arithmétique conscience

Noosphère 64 codons 64 nombres ordinale étagée la position ou valeur ordinale est utilisée comme argument/niveau/exposant d’une Base et c’est le tout qui affecte la valeur ordinale => ordre étagé

Biosphère niveau supérieur

22 types :

20 acides aminés + 2 signes de ponctuation

START et STOP

22 nombres :

20 nombres premiers

+ 2 méta-nombres

9 et 27

ordinale plate on ne fait pas la différence entre les niveaux; la position, ou valeur ordinale, de l’élément est utilisée comme valeur directe affectant la valeur cardinale => notion d’ordre mais pas de notion de niveua/d’étagement => ordre « plat »

Biosphère niveau inférieur

7 groupes : 5 (acides aminés) + 1 STOP + 1 START

7 nombres : de 0 à 6 cardinale on ne fait pas la différence entre les positions des éléments de l’ensemble => pas de notion de suite/séquencement/d’ordre

Cosmosphère 3 catégories :

significatifs

START

STOP

3 valeurs :

0

1

autre

ternaire on ne fait pas de différence entre les éléments et l’ensemble de ces éléments => pas de notion de force

Protosphère 2 ensembles :

significatifs

non-significatifs

2 valeurs :

0

1

binaire on fait la différence entre rien et qque chose mais il n’y a pas d’état intermédiaire, pas de passage possible=> pas de de notion de temps

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