L'expression Du Patrimoine génétique (transcription, Traduction Et Code génétique)

Thème 1A chapitre3

L'expression du patrimoine génétique s'effectue en deux étapes. La transcription est le passage de l'ADN à l'ARN pré-messager. Elle se déroule dans le noyau. Cet ARN pré-messager peut subir une maturation, qui sont des modifications comme l'épissage ; il devient alors l'ARN messager. La molécule d'ARN messager migre dans le cytoplasme, où elle est traduite en protéine. Le code génétique fait la correspondance entre les codons de l'ARN et la séquence protéique. Par ce processus, le génotype influence le phénotype.

I) La transcription

La molécule d'ARN

Un gène est une portion d'un brin d'ADN qui contient l'information génétique pour la synthèse d'une protéine. La séquence en nucléotides de l'ADN déterminera la nature et l'ordre des acides aminés, constituants des protéines.

L'expression du patrimoine génétique est le passage de l'ADN aux protéines. Elle est aussi appelée expression génétique, et se déroule en deux étapes : la transcription et la traduction.

L'ADN est dans le noyau ; la synthèse des protéines se déroule dans le cytoplasme. L'ARN (acide ribonucléique) fait le lien entre ces deux compartiments : c'est l'intermédiaire permettant le transfert d'information du noyau vers le cytoplasme.

La transcription a lieu dans le noyau. C'est la synthèse d'une molécule d'ARN pré-messager à partir d'un gène.

Comme l'ADN, l'ARN est constitué par un assemblage de nucléotides, dont la séquence porte l'information génétique. Les nucléotides de l'ARN sont les mêmes que ceux de l'ADN, sauf la thymine qui est remplacée dans l'ARN par l'uracile. Le sucre du nucléotide de l'ARN est un ribose. Enfin, l'ARN est constitué d'un seul brin : c'est une molécule monocaténaire.

Le mécanisme de la transcription

La transcription nécessite la séparation des deux brins de la molécule d'ADN au niveau du gène concerné. Un seul des deux brins d'ADN porte l'information qui va être transcrite. On l'appelle le brin transcrit ou le brin codant. Il est copié en ARN pré-messager en utilisant la complémentarité des bases azotées : adénine - uracile et cytosine - guanine. Le brin non transcrit, puisqu'il est complémentaire du brin transcrit, a la même séquence que l'ARN pré-messager ; seules les bases azotées « thymine » dans l'ADN sont des « uracile » dans l'ARN.

La transcription nécessite de l'énergie. Elle est catalysée par une enzyme, l'ARN polymérase.

Une enzyme est une protéine qui réalise des réactions cellulaires.

C

La maturation de l'ARN

Généralement, ce n'est pas l'ARN pré-messager qui est utilisé pour la synthèse des protéines, mais un ARN messager qui correspond à l'ARN pré-messager initial, avec quelques modifications.

Ces modifications ont lieu au sein du noyau, et portent le nom de maturation.

Chez les Eucaryotes, un gène est constitué d'une alternance de régions codantes, appelées exons, et de régions non codantes, appelées introns. Seule l'information contenue dans les exons sert à la synthèse de la protéine. Pourtant, les introns comme les exons sont transcrits en ARN pré-messager. L'épissage est la principale modification qui a lieu lors de la maturation. C'est l'étape de suppression des introns et d'assemblage des exons, ce qui forme une nouvelle molécule l'ARN messager.

Selon le contexte et notamment selon le type cellulaire, l'épissage peut être différent : plusieurs associations d'exons différentes sont possibles. Des ARN messagers différents peuvent donc être fabriqués à partir d'un même gène. Un ARN pré-messager donné peut donc être à l'origine de protéines différentes.

II) La traduction

Le code génétique

La traduction est la synthèse d'une protéine à partir d'un ARN messager.

Un ARN messager est constitué de 4 nucléotides différents : A, C, G et U. Une protéine est constituée de 20 acides aminés différents.
La correspondance entre la séquence des nucléotides

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