1ère spé SVT - Act Traduction

TP-TD 3 - La correspondance entre ARNm et protéine

Votre mission : Décodez le langage génétique

L. Girardot (inspiré de E. Masserand)

Nous avons vu précédemment que l'ARN était une molécule intermédiaire permettant d'exporter l'information génétique vers le cytoplasme afin de permettre la synthèse de protéines. Ainsi une séquence précise d'ARN permet la production d'une protéine en particulier. - L'ARN est constitué d’un enchainement ordonné de ribonucléotides parmi 4 possibles (A, U, G, C). - Une protéine est constituée d’un enchainement ordonné d’acides aminés parmi 20 possibles. --> Il doit donc exister une correspondance (on parle de code génétique) entre une séquence de ribonucléotides composant un ARN et une séquence d’acides aminés composant une protéine.

Afin de réaliser cette activité et ainsi comprendre les mystères liés à ce code génétique, entrez dans le laboratoire virtuel... Mais pour y accéder, une 1ère énigme vous devrez élucider...

Recherche à mener : Comment passer d'un alphabet à 4 lettres différentes (les nucléotides) à un alphabet à 20 lettres différentes (les acides aminés) ?

Je ne comprends pas l'énigme, j'ai besoin d'aide....

J'ai la réponse : je tente de rentrer dans le laboratoire !

Enigme : Éprouvez les différentes hypothèses de codage des acides aminés en calculant le nombre de combinaisons possibles pour une succession de 1, 2, 3 ou 4 ribonucléotides. Quelles sont alors les hypothèses invalidées et les hypothèses à vérifier ?

D'après ce que vous venez de voir : Combien de ribonucléotides faut-il au minimum pour coder 1 acide aminé ? Cliquez sur la bonne réponse pour accéder au laboratoire virtuel...

BACK

Etape 3

Etape 1

Etape 2

Etape 4

BRAVO ! Et bienvenue dans le laboratoire virtuel...! Afin de compléter l'ensemble des docs. distribués par votre enseignant et de terminer l'activité, réalisez les 4 étapes dans l'ordre !

Etape 1 : Vers une compréhension du code génétique

Retour au labo

Retour au bureau

Au cours de l’année 1961, Nirenberg et ses collaborateurs mettent au point un protocole permettant de tester les hypothèses concernant le code génétique. Ils préparent tout d’abord des extraits de cytoplasme dépourvus d’ARN mais contenant les 20 acides aminés et tous les éléments nécessaires à la synthèse des protéines. Ils ajoutent ensuite à cette préparation des ARN messagers de synthèse dont la séquence est connue puis ils analysent les protéines obtenues. En essayant plusieurs combinaisons de ribonucléotides, les scientifiques ont, en l’espace de deux ans, décrypté l’intégralité du code génétique. Ainsi ces travaux ont confirmé que chaque acide aminé est codé par un triplet de ribonucléotides. Il existe 64 triplets différents.

Doc 1

Doc 2

Je ne comprends pas le doc 2, j'ai besoin d'aide....

Questions : a) À l'aide des informations présentes sur cette page, confirmez le nombre de nucléotides nécessaires pour coder un acide aminé. b) À l'aide des Docs. 1 et 2 de cette page, complétez le tableau (Doc. A) de votre activité.

Doc. 2 : Des séquences observées à l'aide du logiciel Anagène. Le logiciel Anagène (que nous réutiliserons en classe) permet d'observer des séquences entières d'ADN, de les convertir en ARN puis de les convertir en acides aminés et ainsi voir quelles sont les protéines formées. Ci-dessous : 4 séquences d'ADN différentes correspondant à 4 gènes différents à l'origine de 4 protéines différentes :

Ci-dessous : Les 4 séquences qui ont été transcrites en ARN puis traduites en protéines. Pour chaque gène : la 1ère ligne correspond donc à la séquence d'ARN la 2ème ligne correspond donc à la séquence d'acides aminés (et donc à la protéine obtenue)

Retour à l'étape 1

Retour au labo

Retour au bureau

Etape 2 : un code génétique incomplet

Vous venez de percer les mystères du code génétique... En effet, vous venez normalement de comprendre qu'une succession de 3 nucléotides code un acide aminé. Les scientifiques ont, depuis les années 1960, identifié l'ensemble des combinaisons possible de nucléotides et l'acide aminé codé par chaque combinaison : on parle de code génétique. Manque de chance pour vous, le code génétique à votre disposition est largement incomplet... A vous de le compléter !

Démarche à suivre : Le tableau du code génétique (Doc B de l'activité) vous remplirez et un mot de passe en échange vous recevrez... Pour cela, rendez vous ici. Ce mot de passe, il faudra conserver, car du décodeur de l'étape 3, il est la clé...

Vérification

- Réalise les actions suivantes : "Actions" => "Transcrire les séquences sélectionnées" => "brin matrice / transcrit" Coche la ligne ARN et décoche la ligne ADN (globine beta matrice) "Actions" => "Traduire les séquences sélectionnées" => "à partir du premier codon d'initiation" - Complète 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

Code à récupérer ici pour la suite de l'activité

Retour au labo

Retour au bureau

Etape 3 : Les caractéristiques du code génétique

Il existe 4 grandes caractéristiques de ce code génétique. Pour les découvrir et ainsi compléter l'Etape 3 de votre activité, il va falloir déchiffrer un autre type de code... Courage vous êtes presque au bout... ;)

Décodeur

Doc 1

Démarche à suivre : Lisez le document 1 pour repérer la première caractéristique du code génétique puis entrer le mot de passe de l'étape 2 dans le décodeur,outil indispensable et très pratique... pour déchiffer ces 4 fameuses caractéristiques ! Attention, n'oubliez pas d'appuyer sur la touche entrée du clavier une fois le mot de passe écrit !

La transgénèse, une application technologique des connaissances scientifiques.

Quelques très rares exceptions à cette universalité

Retour au labo

Retour à l'étape 3

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

BACK

Décodeur :

Compléter l'étape 3 du TD pour connaître les 4 caractéristiques du code génétique !

Retour au labo

Retour à l'étape 3

Retour au labo

Retour au bureau

Etape 4 : un dernier code à décrypter

Démarche à suivre : Vous êtes presque au bout du chemin... Voyons maintenant si vous raisonnez bien... Pour terminer cette activité, ce dernier message devra être décrypté...

Indice

Vérification par le professeur

BILAN : La traduction

Tu as tout compris ! Complète maintenant le schéma sur ta feuille avant de passer à la suite.

Place les légendes au bon endroit

Légendes :

acides aminés

ARN messager

codon

codon stop

codon initiateur

cytoplasme

protéine

ribosome

Bilan : Synthèse d'une protéine