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Ch3- L’expression du patrimoine génétique

  • Quel est le rôle de l’information portée par un gène ?
  • Comment cette information est-elle codée ?
  • Comment cette information s’exprime-t-elle dans la cellule ?

1-Les gènes commandent la synthèse des protéines

Les protéines sont des macromolécules essentielles au fonctionnement des cellules. Elles sont formées d’une succession de petites molécules : les acides aminés.

Protéine
Protéine

Toutes les protéines sont le produit de l’expression d’un gène. L’enchaînement des acides aminés d’une protéine suit la séquence des nucléotides du gène correspondant.

Une suite de trois nucléotides, ou codon, code pour un acide aminé, toujours le même.

La correspondance entre les 64 codons différents et les acides aminés qui leur sont associés constitue le code génétique. Le code génétique est univoque, redondant et universel.

Code génétique
Code génétique

2-La transcription de I’ADN en ARN pré-messager

L’ARN messager est une copie éphémère de I’ADN, formée dans le noyau et détruite dans le cytoplasme.

La production de l’ARN messager débute par une opération de transcription au cours de laquelle est synthétisé un ARN pré-messager par complémentarité avec le brin transcrit de I’ADN, grâce à l’action de l’ARN-polymérase.

De l'ADN à l'ARN
De l’ADN à l’ARN

3-La maturation de l’ARN pré-messager en ARN messager

L’ARN pré-messager subit un épissage au cours duquel des séquences appelées introns sont supprimées et les séquences codantes appelées exons sont raccordées entre elles.

Maturation de l'ARN
Maturation de l’ARN

L’épissage alternatif permet à un même gène de coder pour plusieurs protéines différentes selon les exons retenus pour la constitution de l’ARN messager.

4-La traduction de l’ARN messager en protéine

Ribosome (wikipedia)
Ribosome (wikipedia)

Les ribosomes réalisent la synthèse des protéines à partir de l’information de l’ARN messager.
La traduction commence toujours par le codon d’initiation AUG. Elle se poursuit de codon en codon, ajoutant les acides aminés correspondants jusqu’à la lecture d’un codon-stop.

Résumé

La séquence des nucléotides d’une molécule d’ADN représente une information. Le code génétique est le système de correspondance mis en jeu lors de la traduction de cette information. À quelques exceptions près, il est commun à tous les êtres vivants.
Les portions codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage d’acides aminés.
Chez les eucaryotes, la transcription est la fabrication, dans le noyau, d’une molécule d’ARN pré-messager, complémentaire du brin codant de l’ADN. Après une éventuelle maturation, l’ARN messager est traduit en
protéines dans le cytoplasme.
Un même ARN pré-messager peut subir, suivant le contexte, des maturations différentes et donc être à l’origine de plusieurs protéines différentes.

Mots clés

Wikiversité : Notions de base en génétique :ADN

Schématiser la synthèse des protéines (Les bons profs)

Pour aller plus loin : virus du SIDA et réplication de l’ADN

Le virus du SIDA se multiplie à l’intérieur des cellules.

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