Synthèse Biologie : Module 1 – Du gène à la protéine

Synthèse Biologie : Module 1 – Du gène à la protéine

L’ADN

C’est le support de l’hérédité et porte des milliers de gènes sous forme de succession de nucléotides.[pic 1]

• C’est une échelle torsadée, composée de désoxyribose, un groupement phosphate et de bases azotées, reliées entre-elles par des hydrogènes. L’unité de base de l’ADN est un assemblage de 3 éléments : un désoxyribose, un phosphate et une base azotée. On l’appelle le désoxyribonucléotide.
• Les 4 bases azotées sont :

• La guanine (G).
• L’adénine (A).
• La cytosine (C).
• La thymine (T).

La protéine

• Les protéines ont des fonctions variées : régulatrice, structurale, enzymatique, défense immunitaire, contraction, transport, communication entre les cellules. Ce sont des assemblages d’acides aminés dont le nombre et l’agencement des différents acides aminés sont propres à chaque protéine. Il existe 20 acides aminés entrant dans la composition des protéines (9 chez l’enfant, 8 chez l’adulte) qu’on ne peut pas fabriquer et donc qui doivent être présents dans notre alimentation.
• Une séquence précise de nucléotides d’ADN renferme le plan de fabrication d’une protéine nommé gène. C’est l’ARN messager qui permet aux ribosomes d’obtenir les ordres de fonctionnement pour réaliser la synthèse d’une protéine, qui se réalise en 2 étapes et utilise le code génétique pour passer du langage « nucléotide » au langage « acide aminé ».

La transcription

Durant la transcription :

• La copie d’un brin d’ADN appelé brin transcrit.
• La création d’une molécule complémentaire à ce brin nommée l’ARN pré messager.

L’initiation

• Une enzyme détorsade la double hélice d’ADN en séparant les 2 brins, et donc les bases des deux brins sont mis à nu. Un des deux brins sera lu par l’ADN polymérase : le brin transcrit, qui y reconnait une séquence nucléotide appelée promoteur et s’y fixe.

L’élongation

• L’ARN polymérase parcourt le gène et les nucléotides se fixent au brin transcrit via complémentarité des bases azotées (A – T, C – G). Une molécule complémentaire au brin d’ADN lu se forme et s’appelle l’ARN pré messager.
• L’ARN est un assemblage d’un ribose, phosphate et une base azotée.
• Les bases azotées de l’ARN : Guanine (G), Adénine (A), Cytosine (C), Uracile (U).

La terminaison

• L’ARN polymérase rencontre une séquence particulière nommée site de terminaison où s’arrête la transcription. L’enzyme et l’ARN se détachent de l’ADN.
• A ce stade-ci, on parle d’ARN pré messager.

[pic 2]

La maturation de l’ARN pré messager en ARN messager

• Le renforcement des extrémités : les extrémités de l’ARN pré messager sont renforcées par l’ajout d’une coiffe et d’une queue poly-A, pour éviter que l’ARN soit abîmé durant le transport.
• L’excision : on enlève les introns – des parties de l’ARN pré messager qui ne servent pas à la synthèse d’une protéine.
• L’épissage : on recolle les parties codantes (exons) entre elles. A partir du génome humain (25 000 gènes) on peut créer 100 000 protéines. [pic 3]

• Il existe des alternatives différentes :

• Tous les exons sont conservés.
• Certains sont éliminés.

• On atteint ainsi l’ARN messager, qui sort du noyau par les pores de la membrane nucléaire et se dirige vers les ribosomes du cytoplasme.

L’ARN de transfert permet le passage du langage « nucléotide » au langage « acide aminé ». Il présente un site de fixation pour un acide aminé et un site de fixation pour 3 nucléotides.[pic 4]

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