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Ordre des chapitres :1 – 3 – 2 – 4
L’EXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE
Chapitre 2
PLAN DU CHAPITRE
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Problématique :
Qu’est-ce qu’une protéine ?
Relation entre protéine et ADN
Relation entre protéine et ADN
•Acides aminés
•Polypeptides = polymères d’acides aminés
•Protéines = polypeptides fonctionnels
Les protides sont les constituants du vivant.
Relation entre protéine et ADN
Les acides aminés sont les briques du
vivant.
Il existe 20 AA dans le monde
vivant.
Les acides aminés forment des chaînes polypeptidiques
Monopeptide = un seul peptide = 1 seul acide aminé
Oligopeptide = 2 à 10 peptides (dipeptide, tripeptide…)
Polypeptide = plus de 10 peptides
Une liaison peptide est une liaison entre le pôle amine d’un 1er acide aminé et le pôle acide d’un second acide aminé.
Relation entre protéine et ADN
Le lysosyme est une protéine constituée de 129 acides aminés.
Elle est présente dans la salive, les larmes, les muqueuses…
Elle a un rôle antibactérien.
Sa structure primaire est
LYS-VAL-PHE-GLY-ARG…
La structure primaire d’une protéine est l’ordre d’enchaînement des acides aminés.
Relation entre protéine et ADN
Le sang contient plusieurs millions de globules rouges (hématies)
Structure quaternaire d’une protéine
Relation entre protéine et ADN
Chaque pigment est constitué de 2 chaînes alpha de 141 AA et 2 chaînes bêta de 146 AA, enfermant chacune un hème ferreux
Chaque hématie renferme 300 millions de pigments d’hémoglobine.
Relation entre protéine et ADN
Comment définir la structure quaternaire ?
Relation entre protéine et ADN
Relation entre protéine et ADN
La structure d’une protéine est définie par sa structure primaire et sa structure quaternaire.
Livre p. 52
Relation entre protéine et ADN
Protéines de structure et protéines de fonction
Livre p. 53
Relation entre protéine et ADN
Protéines de structure et protéines de fonction
Livre p. 53
protéines de structure protéines de fonctionmélanine (pigment de la peau) hémoglobine (transport du dioxygène)kératine (durcisseur des poils, cheveux, ongles) amylase (enzymes digestive)myosine (contraction musculaire) insuline (hormone régulatrice de la glycémie)protéines ABO (groupes sanguins) certains neurotransmetteursprotéines du CMH
Relation entre protéine et ADN
Qu’est-ce qu’un gène ?
Livre p. 53
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Transfert de l’information
Problématique :
Où a lieu la synthèse des protéines ?
Zoom
Transfert de l’information
Zoom
Transfert de l’information
Transfert de l’information
Pulse de 3 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de la leucine tritiée.
Puis chasse en milieu froid.
Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie
Expérience d’autoradiographie
Transfert de l’information
t = 3 mn
t = 10 mn
t = 40 mn
t = 120 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience d’autoradiographie
Résultats : la radioactivité intracellulaire est figurée en rouge
Transfert de l’information
t = 3 mn
t = 10 mn
t = 40 mn
t = 120 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience d’autoradiographie
Transfert de l’information
t = 3 mn
t = 10 mn
t = 40 mn
t = 120 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience d’autoradiographie
Transfert de l’information
t = 3 mn
t = 10 mn
t = 40 mn
t = 120 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience d’autoradiographie
Transfert de l’information
t = 3 mn
t = 10 mn
t = 40 mn
t = 120 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience d’autoradiographie
Transfert de l’information
Transfert de l’information
Problématique :
L’ADN est le détenteur des plans de fabrication des protéines. Il
reste dans le noyau or la synthèse des protéines a lieu hors du noyau.Comment se fait le transfert de
l’information ?
(voir Nathan 153-3)
Pulse de 15 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de l’uridine marquée.
Puis chasse en milieu froid.
Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie
Expérience de nucléosynthèse
t = 15 mn
t = 60 mn
t = 90 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience de nucléosynthèse
t = 15 mn
t = 60 mn
t = 90 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience de nucléosynthèse
t = 15 mn
t = 60 mn
t = 90 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience de nucléosynthèse
t = 15 mn
t = 60 mn
t = 90 mn
t = 0 = début du pulse
Expérience de nucléosynthèse
Transfert de l’information Livre p. 54
3 – LE MÉCANISME DE RÉPLICATION DE L’ADN
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
La transcription
Problématique :
Comment l’ADN est copié en ARN ?
- sont des chaînes d’acides nucléiques
- se distinguent de l’ADN par leurs singularités
Les molécules d’ARN
La transcription : 1) Les ARN
ADN : l’ossature du nucléotide est le désoxyribose
ARN : l’ossature du nucléotide est le ribose
1) Le sucre des acides nucléiques
La transcription : 1) Les ARN
ADN : A – T – G – C
Adénine d-Adénosine
Thymine d-Thymidine
Guanine d-Guanosine
Cytosine d-Cytidine
ARN : A – U – G – C
Adénine r-Adénosine
Uracile r-Uridine
Guanine r-Guanosine
Cytosine r-Cytidine
2) Les bases azotées des acides nucléiques
La transcription : 1) Les ARN
[Nathan p.55
doc. 3b]
3) La structure caténaire
La transcription : 1) Les ARN
Les ARN sont des petites molécules en comparaison des molécules d’ADN formées de plusieurs millions de paires de nucléotides
4) La taille des acides nucléiques
La transcription : 1) Les ARN
Un gène comprend une unité de transcription encadrée par un promoteur et un signal d’arrêt.
La transcription : 2) Les mécanismes
L’ARN polymérase se fixe sur l’ADN lorsque le promoteur est démasqué
La transcription : 2) Les mécanismes
La transcription est orientée 3’ 5’Le sens est imposé par le promoteur.
La transcription : 2) Les mécanismes
La chaîne d’ARN est rejetée en dehors de l’ARN polymérase.
La transcription : 2) Les mécanismes
La transcription se poursuit jusqu ’au signal d’arrêt.
La transcription : 2) Les mécanismes
[Nathan p.59 doc.3a]
La transcription : 2) Les mécanismes
Livre p. 55La transcription : 2) Les mécanismes
La transcription : 2) Les mécanismes
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Le code génétique
Problématique :
L’ARN porte un message codé en séquences nucléotidiques alors que la protéine est
constituée de séquences polypeptidiques.
Quel est le système de correspondance?
Le code génétique
RENDEZ-VOUS…
Code :A=1B=2C=3…
Message codé
Message traduit
Le code génétique
RENDEZ-VOUS…
Code :A=1B=2C=3…
Message codé
Message traduit
AUGCACUGU…
méthionine-histidine-cystéine…
Code Génétique
en acides aminés
en acides nucléiques
Le code génétique
est le système de correspondance entre les suites nucléotidiques de l’ARN et les suites d’acides aminés de la protéine fabriquée.
Le code génétique
Le code génétique Livre p. 56
Le code génétique
Le code génétique Livre p. 57
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Traduction 1.exe
La traduction
On distingue 3 phases :
•L’initiation
•L’élongation
•La terminaison
La traduction
Traduction 2.exe
La traduction
Les polysomes sont des unités de fabrication de polypeptides
La traduction
La synthèse d’une chaîne polypeptidique se réalise dans le cytoplasme au niveau des ribosomes assemblés sur un brin d’ARNm (au niveau d’un polysome)
La traduction Livre p. 59
La traduction Livre p. 58
La traduction Livre p. 58
La traduction
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉNOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Du Génome au proténome Livre p. 60
Problématique :Alors que le génome humain
comporte environ 22 000 gènes, le proténome est beaucoup plus
important.
Comment est-ce possible?Qu’est-ce que le génome ? Qu’est-ce que le proténome ?
Du Génome au proténome Livre p. 60
L’ADN est copié en pré-ARNm, lequel subit une maturation.
Du Génome au proténome Livre p. 60
Exemple de la bêta-globine.
Du Génome au proténome
Du Génome au proténome Livre p. 60
Les gènes sont morcelés (on parle aussi de gènes « mosaïque »)
Du Génome au proténome Livre p. 61
Les gènes subissent un épissage alternatif.
Un gène peut être transcrit et ensuite épissé mais de façon alternative (selon l’instant ou la cellule où il s’exprime par exemple). Ainsi un même gène peut être à l’origine de plusieurs protéines.
Un ARNm n’est pas toujours formé des mêmes exons codants.
Du Génome au proténome Livre p. 61
Du Génome au proténome Livre p. 61
3 exemples d’épissages alternatifs…
1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN2 – LE TRANSFERT DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE3 – LA TRANSCRIPTION4 – LE CODE GÉNÉTIQUE5 – LA TRADUCTION6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME7 - BILAN
TD : Le transfert de l’information
Bilan
Bilan Livre p. 66
Bilan
1970
à
1980
Livre p. 65
Bilan
1970
à
1980
Livre p. 65
2001 – séquençage de l’ADN humain
Bilan
