Stabilité, expression et variation du patrimoine génétique

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en séparant les bases azotées complémentaires et progresse le long d’un gène en incorporant par complémentarité avec le brin transcrit d’ADN des nucléotides précurseurs libres dans le noyau.

Cette molécule d’ARN synthétisé par l’ARN polymérase est la copie conforme du gène, elle est appelé ARN pré-messager.

• De l’ARN pré-messager à l’ARN messager

BILAN : Dans une cellule eucaryote, l’information génétique est formée de séquences codantes et de séquences non-codantes. Souvent, la transcription crée une longue molécule d’ARN pré-messager contenant des portions codantes : les exons et des portions non-codantes : les introns. Les introns sont alors éliminés et les exons liés les uns les autres pour former une nouvelle molécule d’ARN plus courte. On dit que l’ARN pré-messager subit une maturation par épissage. L’ARN messager passe ensuite dans le cytoplasme où il se traduit en protéines.

• La traduction de l’ARNm en protéines

• Le code génétique

Doc 3 p.57

BILAN : Dans le cytoplasme, la traduction assure le passage de l’ARNm à la protéine. La traduction se fait selon le code génétique qui est un système de correspondance entre triplet de nucléotide ou codon et acide aminé. A un triplet de nucléotides sur l’ADN, correspond à un codon sur l’ARNm et à ce codon correspond un acide aminé. Différents codons peuvent correspondre à un même acide aminé : le code génétique est redondant. Ce code génétique est universel.

• La traduction

BILAN : La traduction est effectuée par des organites spécialisés : les ribosomes. Les ribosomes sont de petites particules du cytoplasme formé de deux unités, une grande et une petite. Ces deux unités leur permettent de se fixer autour de l’ARNm comme une perle sur un fil. La grande unité contient deux « sites », chacun pouvant contenir un acide-aminé.

La traduction se déroule en trois étapes :

• L’initiation : le premier codon de l’ARNm est toujours AUG. Grâce à ce codon, deux unités de ribosomes vont pouvoir se fixer autour de l’ARNm. Comme ce codon correspond à l’acide-aminé méthionine, celui-ci vient se positionner au niveau du ribosome.

• L’élongation : Sur le codon suivant, dans le deuxième site du ribosome, vient se fixer l’Acide-aminé correspondant. La présence des deux acides aminés l’un à côté de l’autre provoque une réaction chimique qui les lie. Puis le ribosome avance d’un codon sur l’ARNm. L’opération est alors répétée. Ainsi, pas à pas, l’ensemble de l’ARNm est traduit en protéine.

• La terminaison : La synthèse s’arrête lorsque le ribosome rencontre un codon-stop. A ce moment, l’ensemble est dissocié : le ribosome, l’ARNm et la chaîne polypeptidique (c-à-d l’enchaînement des acides aminés) se séparent. Le ribosome se sépare également en deux sous-parties qui vont resservir pour une autre traduction. Une dernière enzyme vient détacher de la chaîne la méthionine correspondant au codon initiateur AUG. La protéine est formée.

• Un gène, plusieurs protéines

Un même ARN pré-messager peut subir suivant le contexte (type de cellule, moment où le gène s’exprime) des maturations différentes. Au cours de l’épissage, certains exons peuvent être ou non retenues dans l’ARN messager définitif : c’est l’épissage alternatif. Il permet à un gène de coder pour plusieurs protéines différentes.