De l'ADN à la protéine

Pour comprendre un peu plus le sujet n'hésite pas à poser des questions aux scientifiques

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La synthèse d’une protéine étant déterminée génétiquement, les scientifiques cherchent à déterminer la séquence du gène qui contrôle la production d’insuline, afin de créer le gène de l’insuline puis de l’introduire dans un organisme transgénique. Ce dernier réalisera alors la production d’insuline. A vous de déterminer la séquence des nucléotides qui contrôle la synthèse de la chaîne A de l'insuline.

Quel est l'intermédiaire entre l'ADN et les protéines ?

Comment passer de l'ARN aux protéines ?

A la fin des années 1950, les biologistes savaient que les protéines étaient formées d’une séquence d’acides aminés. Ils cherchaient alors à comprendre le code génétique c’est-à-dire le système de correspondance entre la séquence des nucléotides de l’ARNm et la séquence des acides aminés de la protéine, codée par cet ARNm.

Vous disposez maintenant de toutes les données pour pouvoir écrire la séquence du gène qui code pour la chaîne A de l’insuline et la séquence d’ARNm qui correspond. Compléter le document distribué.

Résultats

Photographie microscopique du contenue nucléaire de cellule d'oignon x400

L'ARN

Comparaison ADN/ARN

• Chimiquement très proche de l'ADN, l'ARN s'en distingue par le glucide qui entre dans sa composition (ribose dans l'ARN, désoxyribose dans l'ADN).
• Par ailleurs, dans l'ARN, il n'y a pas de thymine (T) mais de l'uracile (U).
• Il existe plusieurs catégories d'ARN : l'ARN assurant le transfert de l'information génétique est qualifié d'ARN messager (ARNm). Cet ARNm est une molécule bien plus courte que l'ADN.

La transcription : de l'ADN à l'ARN

Dans le noyau des cellules, une enzyme, l'ARN-polymérase, parcourt la portion d'ADN correspondant au gène à exprimer, sépare les deux brins de l'ADN et forme un brin d'ARN. Au fur et à mesure de son déplacement, l'ARN-polymérase assemble des nucléotides libres (A, U, C, G) par complémentarité avec le brin transcrit de l'ADN. À partir de la molécule d'ADN du gène se construisent progressivement les ARN messagers: tous ces filaments formeront autant de copies identiques du gène qui s'exprime.

Le code génétique

Le code génétique a été totalement décrypté au début des années 1960 grâce aux travaux de Nirenberg et Khorona. Ces derniers ont montré qu’il existait une correspondance entre un triplet de nucléotides (succession de 3 nucléotides) appelé codon (contenu dans l’ARNm) et un acide aminé.Ainsi, à chaque codon correspond un acide aminé unique. Ce code est présenté ci-contre. Certains codons ne codent aucun acide aminé : ce sont des codons stop (ex : UAA, UAG, UGA). Plusieurs codons différents peuvent coder pour le même acide aminé ; par exemple, UCU, UCC, UCA, UCG codent pour la Sérine (Ser).

Les acteurs de la traduction

Dans le cytoplasme des cellules, les acides aminés s'assemblent pour former des protéines au niveau de minuscules structures, les ribosomes. Chaque ribosome est constitué d'une petite sous-unité capable de se lier à l'ARNm et d'une grosse sous-unité qui peut abriter deux acides aminés. Un ribosome parcourt l'ARNm et assemble au fur et à mesure les acides aminés en suivant les règles de correspondance du code génétique.Plusieurs ribosomes se succèdent sur le même ARNm, effectuant chacun une traduction.