Le code génétique

Le code génétique :

traduction d'une séquence de nucléotides en une séquence d'acides aminés

Comment une séquence de nucléotides composant l'ARNm permet la synthèse d'une protéine ?

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Une protéine est une moélcule constitée d'acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques. Il esiste 20 acides aminés différents. Les fonctions des protéines sont très diverses :

• les protéines de structure. Elles permettent à la cellule de maintenir son organisation dans l'espace,
• les protéines de transport. Elles assurent le transfert des différentes molécules dans et en dehors des cellules,
• les protéines régulatrices. Elles modulent l'activité d'autres protéines,
• les protéines de signalisation. Elles captent les signaux extérieurs et assurent leur transmission dans la cellule ou l'organisme,
• les protéines motrices. Elles permettent aux cellules ou organismes de se mouvoir.
• Les protéines interviennent aussi dans de nombreuses réactions du métabolisme par leur activité enzymatique.

Une protéine peut avoir plusieurs fonctions

Nous savons que.....

L'ARNm est une molécule possédant une copie de la séquence de nucléotides d'un gène. Il est constitué de 4 nucléotides différents :

• A adénine
• U uracile
• G guanine
• C cytosine

• Emettez une ou plusieurs hypothèses sur le code permettant la correspondance d'une séquence de 4 nuclotides à une séquences de 20 acides aminés.

• Imaginez un protocole permettant de tester vos hypothèses.

• Faites valider votre travail pour obtenir le code

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Afin de comprendre comment une séquence d'ARNm est traduite en une protéine comparez la séquence de l'ARNm de la chaîne bêta de l'hémoglobine humaine avec la séquence de la protéine obtenue.

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• Ouvrez la séquence de l'ARNm codant pour la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien de nucléotides est-elle constituée ?

XXX

Afin de comprendre comment une séquence d'ARNm est traduite en une protéine comparez la séquence de l'ARNm de la chaîne bêta de l'hémoglobine humaine avec la séquence de la protéine obtenue.

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• Ouvrez la séquence de l'ARNm codant pour la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien de nucléotides est-elle constituée ?

4XX

Afin de comprendre comment une séquence d'ARNm est traduite en une protéine comparez la séquence de l'ARNm de la chaîne bêta de l'hémoglobine humaine avec la séquence de la protéine obtenue.

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• Ouvrez la séquence de l'ARNm codant pour la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien de nucléotides est-elle constituée ?

44X

Afin de comprendre comment une séquence d'ARNm est traduite en une protéine comparez la séquence de l'ARNm de la chaîne bêta de l'hémoglobine humaine avec la séquence de la protéine obtenue.

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• Ouvrez la séquence de l'ARNm codant pour la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien de nucléotides est-elle constituée ?

444

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• Ouvrez la séquence d'acides aminés de la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien d'acides aminés est-elle constituée ?

XXX

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• Ouvrez la séquence d'acides aminés de la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien d'acides aminés est-elle constituée ?

1XX

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• Ouvrez la séquence d'acides aminés de la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien d'acides aminés est-elle constituée ?

14X

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• Ouvrez la séquence d'acides aminés de la chaîne bêta de l'hémoglobine.

• De combien d'acides aminés est-elle constituée ?

147

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Présentez vos résultats sur le compte rendu A partir de vos observations concluez sur la validité de votre hypothèse sur le code de correspondance entre une séquence de 4 nucléotides et une séquence de 20 acides aminés. Votre hypothèse est-elle validée ?

Mon hypothèse est totalement validée.

Je valide mon hypothèse mais propose une autre hypothèse pour préciser ma première hypothèse.

Je réfute totalement mon hypothèse et en propose une autre.

L'ARNm codant pour la chaîne bêta de l'hémoglobine possède 444 nucléotides et la chaîne bêta possède 147 acides aminés. Selon l'hypothèse où il faut associer 3 nucléotides pour coder un acide aminé on aurait du obtenit 444/3=148 acides aminés. Les résultats obtenus sont très proches des résultats observés. Notre hypothèse n'est donc pas totalement validée. Il semble qu'un triplet de nucléotides n'ait pas été traduit... A quoi peut-il donc bien servir ???

En 1961, Nirenberg, avec Heinrich Matthaei, a établi le code génétique, c'est-à-dire le code de correspondance entre la séquence de nucléotides d'un gène et la séquence d'acides aminés de la protéine associée. Pour ce faire, il a synthétisé des molécules d'ARNm avec une séquence donnée et les a placées dans des cellules avec des acides aminés donnés. La première expérience, effectuée le 27 mai 1961, a montré qu'un ARNm poly-U, c'est-à-dire composé d'uracile uniquement, était traduit par une protéine composée de phénylalanine uniquement. Il obtient, en 1968, le prix Nobel de physiologie ou médecine avec Robert W. Holley et Har Gobind Khorana pour leur interprétation du code génétique et de sa fonction dans la synthèse des protéines.

Affichez le code génétique dans Geniegen et expliquez pourquoi les résultats obtenus ne correspondent pas totalement aux résultats attendus. Rédigez la conclusion de votre compte rendu.

Vous venez de valider votre hypothèse : un triplet de nucléotides, appelé CODON code pour un acide aminé. Le CODE GENETIQUE est le code de correspondance entre les codons et les acides aminés. il est qualifié de non ambigu, redondant et d'universel. A l'aide d'arguments issus des documents expliquez les 3 propriétés du code génétique.

Doc 2 : le code génétique

Doc 1 : la synthèse de l'insuline humaine par des bactéries

Bravo

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