3. L'expression du patrimoine génétique.

I. La relation gènes-protéines.

Les protéines : Une famille de molécules séquençées, une hypothèse sur leur relation avec les gènes.

@La relation gène-protéine. Travaux de Beadle et Tatum

La séquence polypeptidique : Enchaînement d'acides aminés ou peptides, les unités de constitution.

La protéine : 1 séquence qui a adopté une forme spécifique dans l'espace.

Des fonctions diverses : Molécules structurales ou molécules actives telles les enzymes.

La page Protéines

II. Les acteurs de l'expression des gènes.

@Localisation des acteurs de l'expression

1. Un messager entre noyau et cytoplasme

L'ARN-messager : Acide nucléique monocaténaire où l'uracile U remplace la thymine T.

2. La synthèse protéique dans le cytoplasme

Lecture de l'ARN-messager et synthèse du polypeptide : Les acides aminés sont liés entre eux suivant la séquence imposée par l'ARNm.

III. La transcription.

Un brin ADN codant : 1 seul brin de l'ADN sert de matrice à la synthèse de l'ARN-pré messager par les ARN-synthétases suivant la règle de complémentarité des bases.

La transcription de l'ADN en ARN

Un épissage : L'ARN subit des épissages qui conservent les exons et suppriment les introns (séquences non codantes).


Exons et introns du gène β

Un épissage alternatif : Une séquence ADN peut donner différents ARNm par épissage d'introns différents.


Epissage alternatif
En synthèse

Un gène est donc discontinu ; l'ARNm est complémentaire des exons du gène.

IV. La traduction.

La traduction de l'ARNm

La lecture de l'ARNm : Rôle des ribosomes, organites associés au REG.

Traduction par codons : 1 triplet de nucléotides signifie un acide aminé.

Des codons régulateurs de la traduction : AUG est le codon initiateur ; 3 codons sont non-sens donc STOP.


Un codon initiateur.

Un codon STOP.

V. Le code génétique.

Le problème : Comment le langage ADN ou ARN à 4 lettres est-il traduit en langage peptidique à 20 lettres ?

Hypothèses mathématiques : La découverte du code génétique.

Les travaux de Nirenberg

Un code universel : 1 codon ou triplet de nucléotides détermine 1 acide aminé.

Le code génétique

Un code redondant : plusieurs codons pour un même peptide.

Des conséquences : Certaines mutations sont silencieuses.

En synthèse.

Deux étapes dans l'expression d'un gène : Transcription et traduction.

Un gène est une séquence discontinue de nucléotides.

L'ARN-m est le messager transcrit d'après le brin codant de l'ADN par complémentarité des bases.

L'ARN-m subit un épissage qui ne conserve que les portions de séquences codantes : les exons.


Un peu de méthode : le tableau de données.

Un peu de méthode : le schéma explicatif.

La traduction se fait suivant le code génétique universel : Il associe un peptide à un triplet ou codon de nucléotides.

VI. Variabilité génétique, protéines et phénotype.

Un phénotype moléculaire variable : La variabilité des allèles détermine une variabilité des protéines cellulaires.


Modification de la chaîne β drépanocytaire.

Un phénotype cellulaire éventuellement modifié : C'est le cas dans la drépanocytose avec la déformation des hématies en faucilles (anémie falciforme. p. 58 & 59).

hématies d'un sujet normal hématies d'un sujet drépanocytaire

Un phénotype macroscopique éventuellement modifié : Modification d'un caractère exprimé, syndrome d'une maladie dans certains cas….

En synthése.

La variabilité du phénotype à différentes échelles découlant l'une de l'autre est la conséquence de l'expression d'un patrimoine génétique variable.

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