brachet
RÉVISION : Du gène à la protéine
Partie1 : Transmission, variation et expression du patrimoine génétiqueChapitre 2: L’expression du patrimoine génétique
Démarrer
Introduction
Un gène est une portion d'ADN, c'est à dire une séquence de nucléotides qui permet la synthèse d'une protéine : on dit qu'il code une protéine. La molécule d'ADN ne peut pas sortir du noyau car la taille de sa double hélice est supérieure aux pores de l'enveloppe nucléaire. Cependant, les protéines qui sont formées par une succession d'acides aminés sont synthétisées dans le cytolasme des cellules.
- Problème : Comment un gène présent dans le noyau permet-il la synthèse d'une protéine dans le cytoplasme ?
- Consigne : A l'aide des documents fournis dans ce genially et des résultats obtenus lors de l'expérience de Brachet (voir TP1), répondre au problème posé.
Plan de l'activité de révision
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
IV - Maturation de l'ARN
VI - Bilan : Synthèse d'une protéine
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
Observation microscopique / Présentation des résultats
Dans une cellule on distingue 2 types d'acides nucléiques qui sont constitués de séquences de nucléotides : - les acides désoxyribonucléiques (ADN) - les acides ribonucléiques (ARN) La coloration de Brachet au vert de méthyle pyronine est une technique qui permet de visualiser les différents acides nucléiques d'une cellule puisque le vert de méthyle colore l'ADN en vert et la pyronine colore l'ARN en rouge
Questionnaire de conclusion de la partie I
Résultats
brachet
Bilan de la Partie I
Je vois que seul le noyau est coloré en vert.
Je sais que la coloration verte traduit la présence d’ADN.
J’en conclus que l’ADN est présent uniquement dans le noyau.
Je vois que le cytoplasme est coloré en rose et qu’il y a aussi des taches roses dans le noyau.
Je sais que la coloration rose traduit la présence d’ARN.
J’en conclus que l’ARN est présent dans le noyau et le cytoplasme
Conclusion : L’ARN peut donc passer du noyau au cytoplasme alors que l’ADN ne le peut pas.
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
Utilisation d'un logiciel de modélisation moléculaire
Observer en 3D et comparer à l'aide du logiciel Libmol la molécule d'ADN et la molécule d'ARN. Noter les points communs et différences
Tableau de comparaison de l'ADN et de l'ARN
Compétence : Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
VALIDER
Bilan de la Partie II
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
Utilisation d'un logiciel de modélisation moléculaire
Observer la séquence du gène de la globine beta (formant une partie de l'hémoblobine) à l'aide du logiciel GenieGen2
- Réaliser l'action suivante : "Actions" => "Transcrire les séquences sélectionnées" => "brin matrice / transcrit" - Comparer le brin matrice de l'ADN ("globine beta matrice") à l'ARN obtenu noté ARNm (m pour messager) - Proposer une hypothèse sur le déroulement de la transcription et donc sur la manière dont l'ARNm est produit, rédiger sa réponse dans le bloc note
18
Compétence : recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
Ci-dessous la photo d'un gène en cours de transcription dans le noyau d'une cellule (MET)
Pourquoi les ARN n'ont-ils pas tous la même taille ? Répondre sur le bloc note.
18
N'oublie pas de montrer ton bloc-note à ton enseignant·e
Introduire le mot de passe
IV - Maturation de l'ARN
IV - Maturation de l'ARN
Utiliser des logiciels de modélisation moléculaire (GenieGen2)
Le génome humain contient environ 20 000 à 25 000 gènes alors que le nombre de protéines produites est d'environ 100 000. Cela signifie qu'il n'y a pas assez de gènes pour produire toutes nos protéines si on respecte l'idée de Beadle et Tatum "un gène - une protéine".En réalité après la transcription c'est un ARN pré-messager qui est formé dans le noyau. Cet ARN pré-messager subit des modifications dans le noyau avant de devenir l'ARNm, cherchons lesquelles !
Aide
Observer et comparer visuellement les séquences en déplacant la "boite" le long du gène.
Combien de différence y a t il entre l'ARNpm (pré-messager) et l'ARNm du gène de la globine beta (HBB) ?
moins de 10
VALIDER
plus de 10
Pourquoi aligner les séquences?
Cliquer sur "Actions" => "Aligner les séquences sélectionnées"
Quelles modifications a subi l'ARNpm pour devenir ARNm?
1 insertion
2 insertions
VALIDER
1 délétion
2 délétions
Les modifications subies par l'ARN pré-messager dans le noyau sont appelées épissage :- des portions d'ARN appelées introns sont éliminées car non codantes- des portions d'ARN appelées exons, séquences codantes, sont liées les unes aux autres pour former l'ARNm
Remarque : dans la séquence étudiée sur Geniegen2 les introns 1 et 4 étaient déjà supprimés
Certains gènes sont à l’origine de plusieurs protéines différentes car ils subissent un épissage alternatif : lors de l’épissage, certains exons sont retirés en même temps que les introns ce qui permet de générer une plus grande diversité de protéines.
Nous allons étudier cela avec l'exemple du gène CGRP présenté ci-dessous
Réalise l'épissage en conservant les exons 1, 2, 3 et 4
Clique
Réalise l'épissage en conservant les exons 1, 2, 3, 5 et 6
Clique
Dans cet exemple, combien a-t-on de :- gènes ? - ARNpm ? - ARNm ? - protéines ?
VALIDER
La phrase de Beadle et Tatum « 1 gène = 1 protéine » est-elle toujours valable ?
oui
VALIDER
non
BILAN : La maturation de l'ARN :un gène, plusieurs protéines
Tu as tout compris !
Place les légendes au bon endroit
Légendes :
...
...
...
ARN messager 1
ARN pré-mesager
ARN messager 2
protéine 1
...
...
protéine 2
exon
intron
...
...
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
Compétence : Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
L'ARNm est une séquence de nucléotides tandis que la protéine est une séquence d'acides aminés. Il existe 4 nucléotides différents (A, U, G, C) or il existe chez l'être humain 20 acides aminés différents. On va ainsi chercher le lien entre l'ARNm et la protéine
Je possède donc 4 lettre différentes.Si je fais des mots de 1 lettre, je peux coder 4 mots ( = acides aminés) différents
A = acide aminé 1 ; U = acide aminé 2 ; G = acide aminé 3 ; C = acide aminé 4
Si je fais des mots de 2 lettres, combien d'acides aminés différents puis-je coder ?
VALIDER
16
32
Cela fait bien 42 = 16 possibilités
AA = acide aminé 1 ; AU = acide aminé 2 ; AG = acide aminé 3 ; AC = acide aminé 4UA = acide aminé 5 ; UU = acide aminé 6 ; UG = acide aminé 7 ; UC = acide aminé 8 GA = acide aminé 9 ; GU = acide aminé 10 ; GG = acide aminé 11 ; GC = acide aminé 12 CA = acide aminé 13 ; CU = acide aminé 14 ; CG = acide aminé 15 ; CC = acide aminé 16
Il faut donc des mots de lettres pour pouvoir coder au moins 20 acides aminés différents.
Valider
Bien vu, mais avec des mots de trois lettres on peut écrire 64 (= 43) mots différents...
Le code génétique
Définition : On appelle code génétique le système de correspondance entre les codons de l'ARN (1 codon = 1 triplet de nucléotides = 3 nucléotides) et les acides aminés qui composent une protéine. On a vu qu'avec 4 nucléotides différents associés en codon (par 3), on pourrait former 64 acides aminés différents, or il n'en existe que 20, on a donc des codons différents qui codent le même acide aminé, on dit que le code génétique est redondant
D'après ce tableau, combien de codons différents codent l'Arginine (Arg) ?
VALIDER
+ Info
- Réaliser les actions suivantes : "Actions" => "Transcrire les séquences sélectionnées" => "brin matrice / transcrit" Cocher la ligne ARN et décoche la ligne ADN (globine beta matrice) "Actions" => "Traduire les séquences sélectionnées" => "à partir du premier codon d'initiation" - Compléter le tableau du code génétique à l'aide du début de la séquence et de la toute fin.
Nombre de tentatives :
compteur
VALIDER
18
Le code génétique
La traduction permet d'obtenir une séquence d'acides aminés (= protéine).Elle commence toujours au codon d'initiation (AUG), et se termine par un codon stop qui ne code pour aucun acide aminé. Il existe 3 codons stop : UAA, UAG et UGA
BILAN : La traduction
Placer le légendes au bon endroit
Tu as tout compris
Légendes :
acides aminés
ARN messager
codon
codon stop
codon initiateur
cytoplasme
protéine
ribosome
VI - Bilan : Synthèse d'une protéine
brachet
https://dl.dropboxusercontent.com/s/vquiytiyd21xjk0/globine-beta.edi => https://cosphilog.fr/geniegen2/?url=https://dl.dropboxusercontent.com/s/vquiytiyd21xjk0/globine-beta.edi
variable
variable
variable
variable
variable
VALIDER
Réinitialiser
BILAN : Le mécanisme de la transcription : synthèse d’ARN à partir de l’ADN
nucléotides libres précurseurs
brin transcrit
ADN
brin non transcrit
ARNm
ARN-polymérase
RÉVISION - Du gène à la protéine
veronique.danet
Created on October 16, 2022
Start designing with a free template
Discover more than 1500 professional designs like these:
View
Urban Illustrated Presentation
View
Snow Presentation
View
Corporate Christmas Presentation
View
Historical Presentation
View
Scary Eighties Presentation
View
Memories Presentation
View
Winter Presentation
Explore all templates
Transcript
brachet
RÉVISION : Du gène à la protéine
Partie1 : Transmission, variation et expression du patrimoine génétiqueChapitre 2: L’expression du patrimoine génétique
Démarrer
Introduction
Un gène est une portion d'ADN, c'est à dire une séquence de nucléotides qui permet la synthèse d'une protéine : on dit qu'il code une protéine. La molécule d'ADN ne peut pas sortir du noyau car la taille de sa double hélice est supérieure aux pores de l'enveloppe nucléaire. Cependant, les protéines qui sont formées par une succession d'acides aminés sont synthétisées dans le cytolasme des cellules.
Plan de l'activité de révision
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
IV - Maturation de l'ARN
VI - Bilan : Synthèse d'une protéine
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
I - Localisation des acides nucléiques de la cellule
Observation microscopique / Présentation des résultats
Dans une cellule on distingue 2 types d'acides nucléiques qui sont constitués de séquences de nucléotides : - les acides désoxyribonucléiques (ADN) - les acides ribonucléiques (ARN) La coloration de Brachet au vert de méthyle pyronine est une technique qui permet de visualiser les différents acides nucléiques d'une cellule puisque le vert de méthyle colore l'ADN en vert et la pyronine colore l'ARN en rouge
Questionnaire de conclusion de la partie I
Résultats
brachet
Bilan de la Partie I
Je vois que seul le noyau est coloré en vert. Je sais que la coloration verte traduit la présence d’ADN. J’en conclus que l’ADN est présent uniquement dans le noyau. Je vois que le cytoplasme est coloré en rose et qu’il y a aussi des taches roses dans le noyau. Je sais que la coloration rose traduit la présence d’ARN. J’en conclus que l’ARN est présent dans le noyau et le cytoplasme Conclusion : L’ARN peut donc passer du noyau au cytoplasme alors que l’ADN ne le peut pas.
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
II - Différences entre l'ADN et l'ARN
Utilisation d'un logiciel de modélisation moléculaire
Observer en 3D et comparer à l'aide du logiciel Libmol la molécule d'ADN et la molécule d'ARN. Noter les points communs et différences
Tableau de comparaison de l'ADN et de l'ARN
Compétence : Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
VALIDER
Bilan de la Partie II
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
III - Transcription : passage d'une séquence d'ADN à une séquence d'ARN
Utilisation d'un logiciel de modélisation moléculaire
Observer la séquence du gène de la globine beta (formant une partie de l'hémoblobine) à l'aide du logiciel GenieGen2
- Réaliser l'action suivante : "Actions" => "Transcrire les séquences sélectionnées" => "brin matrice / transcrit" - Comparer le brin matrice de l'ADN ("globine beta matrice") à l'ARN obtenu noté ARNm (m pour messager) - Proposer une hypothèse sur le déroulement de la transcription et donc sur la manière dont l'ARNm est produit, rédiger sa réponse dans le bloc note
18
Compétence : recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
Ci-dessous la photo d'un gène en cours de transcription dans le noyau d'une cellule (MET)
Pourquoi les ARN n'ont-ils pas tous la même taille ? Répondre sur le bloc note.
18
N'oublie pas de montrer ton bloc-note à ton enseignant·e
Introduire le mot de passe
IV - Maturation de l'ARN
IV - Maturation de l'ARN
Utiliser des logiciels de modélisation moléculaire (GenieGen2)
Le génome humain contient environ 20 000 à 25 000 gènes alors que le nombre de protéines produites est d'environ 100 000. Cela signifie qu'il n'y a pas assez de gènes pour produire toutes nos protéines si on respecte l'idée de Beadle et Tatum "un gène - une protéine".En réalité après la transcription c'est un ARN pré-messager qui est formé dans le noyau. Cet ARN pré-messager subit des modifications dans le noyau avant de devenir l'ARNm, cherchons lesquelles !
Aide
Observer et comparer visuellement les séquences en déplacant la "boite" le long du gène.
Combien de différence y a t il entre l'ARNpm (pré-messager) et l'ARNm du gène de la globine beta (HBB) ?
moins de 10
VALIDER
plus de 10
Pourquoi aligner les séquences?
Cliquer sur "Actions" => "Aligner les séquences sélectionnées"
Quelles modifications a subi l'ARNpm pour devenir ARNm?
1 insertion
2 insertions
VALIDER
1 délétion
2 délétions
Les modifications subies par l'ARN pré-messager dans le noyau sont appelées épissage :- des portions d'ARN appelées introns sont éliminées car non codantes- des portions d'ARN appelées exons, séquences codantes, sont liées les unes aux autres pour former l'ARNm
Remarque : dans la séquence étudiée sur Geniegen2 les introns 1 et 4 étaient déjà supprimés
Certains gènes sont à l’origine de plusieurs protéines différentes car ils subissent un épissage alternatif : lors de l’épissage, certains exons sont retirés en même temps que les introns ce qui permet de générer une plus grande diversité de protéines.
Nous allons étudier cela avec l'exemple du gène CGRP présenté ci-dessous
Réalise l'épissage en conservant les exons 1, 2, 3 et 4
Clique
Réalise l'épissage en conservant les exons 1, 2, 3, 5 et 6
Clique
Dans cet exemple, combien a-t-on de :- gènes ? - ARNpm ? - ARNm ? - protéines ?
VALIDER
La phrase de Beadle et Tatum « 1 gène = 1 protéine » est-elle toujours valable ?
oui
VALIDER
non
BILAN : La maturation de l'ARN :un gène, plusieurs protéines
Tu as tout compris !
Place les légendes au bon endroit
Légendes :
...
...
...
ARN messager 1
ARN pré-mesager
ARN messager 2
protéine 1
...
...
protéine 2
exon
intron
...
...
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
V - Traduction : passage de l'ARNm à la protéine
Compétence : Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à des fins de connaissances
L'ARNm est une séquence de nucléotides tandis que la protéine est une séquence d'acides aminés. Il existe 4 nucléotides différents (A, U, G, C) or il existe chez l'être humain 20 acides aminés différents. On va ainsi chercher le lien entre l'ARNm et la protéine
Je possède donc 4 lettre différentes.Si je fais des mots de 1 lettre, je peux coder 4 mots ( = acides aminés) différents
A = acide aminé 1 ; U = acide aminé 2 ; G = acide aminé 3 ; C = acide aminé 4
Si je fais des mots de 2 lettres, combien d'acides aminés différents puis-je coder ?
VALIDER
16
32
Cela fait bien 42 = 16 possibilités
AA = acide aminé 1 ; AU = acide aminé 2 ; AG = acide aminé 3 ; AC = acide aminé 4UA = acide aminé 5 ; UU = acide aminé 6 ; UG = acide aminé 7 ; UC = acide aminé 8 GA = acide aminé 9 ; GU = acide aminé 10 ; GG = acide aminé 11 ; GC = acide aminé 12 CA = acide aminé 13 ; CU = acide aminé 14 ; CG = acide aminé 15 ; CC = acide aminé 16
Il faut donc des mots de lettres pour pouvoir coder au moins 20 acides aminés différents.
Valider
Bien vu, mais avec des mots de trois lettres on peut écrire 64 (= 43) mots différents...
Le code génétique
Définition : On appelle code génétique le système de correspondance entre les codons de l'ARN (1 codon = 1 triplet de nucléotides = 3 nucléotides) et les acides aminés qui composent une protéine. On a vu qu'avec 4 nucléotides différents associés en codon (par 3), on pourrait former 64 acides aminés différents, or il n'en existe que 20, on a donc des codons différents qui codent le même acide aminé, on dit que le code génétique est redondant
D'après ce tableau, combien de codons différents codent l'Arginine (Arg) ?
VALIDER
+ Info
- Réaliser les actions suivantes : "Actions" => "Transcrire les séquences sélectionnées" => "brin matrice / transcrit" Cocher la ligne ARN et décoche la ligne ADN (globine beta matrice) "Actions" => "Traduire les séquences sélectionnées" => "à partir du premier codon d'initiation" - Compléter le tableau du code génétique à l'aide du début de la séquence et de la toute fin.
Nombre de tentatives :
compteur
VALIDER
18
Le code génétique
La traduction permet d'obtenir une séquence d'acides aminés (= protéine).Elle commence toujours au codon d'initiation (AUG), et se termine par un codon stop qui ne code pour aucun acide aminé. Il existe 3 codons stop : UAA, UAG et UGA
BILAN : La traduction
Placer le légendes au bon endroit
Tu as tout compris
Légendes :
acides aminés
ARN messager
codon
codon stop
codon initiateur
cytoplasme
protéine
ribosome
VI - Bilan : Synthèse d'une protéine
brachet
https://dl.dropboxusercontent.com/s/vquiytiyd21xjk0/globine-beta.edi => https://cosphilog.fr/geniegen2/?url=https://dl.dropboxusercontent.com/s/vquiytiyd21xjk0/globine-beta.edi
variable
variable
variable
variable
variable
VALIDER
Réinitialiser
BILAN : Le mécanisme de la transcription : synthèse d’ARN à partir de l’ADN
nucléotides libres précurseurs
brin transcrit
ADN
brin non transcrit
ARNm
ARN-polymérase