La synthèse des protéines - publié le 13/09/2012

Résumé du document

On appelle expression génétique l'ensemble des processus cellulaires, qui à partir d'un gène donné, permettent la synthèse d'une protéine donnée. L'expression génétique comprend deux étapes : la transcription du gène en ARN messager (ARNm) et la traduction de l'ARNm en protéine.
Au tout début du 20e siècle, les premiers généticiens ont défini le gène comme une unité contrôlant la réalisation d'un caractère phénotypique (par exemple, couleur de l'œil chez la drosophile). On a ensuite montré en 1905 et 1952, que les chromosomes, puis l'ADN constituaient le support physique des gènes.

Extraits

[...] Un gène est responsable de la fabrication d'une protéine. Au sein d'une espèce, tous les individus possèdent les mêmes gènes, mais en raison des mutations, ceux-ci peuvent exister sous différentes séquences : les allèles. Un individu possède une combinaison allélique unique qui le définit et le distingue des autres, c'est son génotype. La drépanocytose est une maladie génétique héréditaire due à une modification du sixième acide aminé de la chaine Béta β de l'Hémoglobine l'acide glutamique remplacé par une valine. [...]

[...] Cette technique permet de visualiser une synthèse récente de protéine. Ces protéines sont localisées dans le cytoplasme. Il doit donc exister un intermédiaire qui permet le passage de l'ADN à la protéine. L'analyse chimique du noyau montre la présence d'un autre acide nucléique, l'ARN. Les caractéristiques des ARN messagers. Les caractéristiques chimiques et structurales De même que l'ADN, les ARNm sont des acides nucléiques : ils sont constitués d'un enchaînement de nucléotides composés chacun d'un sucre, d'une base azotée et d'un groupement de phosphate. [...]

[...] Un acide aminé est codé par un groupe de trois bases de l'ARNm. Ce triplet de nucléotides est appelé codon. Il y a 64 codons (4*4*4=64 codons). La correspondance entre les codons et les acides aminés a été déterminée. Chaque codon code pour un seul acide aminé, il n'y a pas de chevauchement, on dit que le code génétique n'est pas ambigu. Trois de ces 64 codons ne correspondent à aucun acide aminé, ce sont les codons-stops qui indiquent la fin de la synthèse de la protéine. [...]

[...] Le nouveau polypeptide est ainsi formé et libéré dans le cytoplasme. L'ordre de molécule de l'ARNm détermine l'ordre des acides aminés dans la protéine nouvellement synthétisée. Définition du gène (fonctionnel) : Le gène se définit comme une séquence de nucléotides de l'un des brins de l'ADN (brin transcrit) détermine, grâce à la transcription puis à la traduction, la séquence d'une protéine (polypeptide) donnée. L'ADN des chromosomes comprend ainsi de nombreux gènes (environ 30000 sur tous les chromosomes humains). [...]

[...] La notion de codon. Un ARNm est constitué d'unités de lecture composées de trois ribonucléotides consécutifs de l'ARNm : les codons. A trois exceptions près, chaque codon sur l'ARNm correspond à un acide aminé sur la protéine. On dit que le codon code un acide aminé. Le code de correspondance entre les différents codons et les acides aminés est le code génétique. Il permet le passage d'un alphabet à quatre lettres à un alphabet à 20 lettres (les 20 acides aminés.) Un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons différents : le code génétique est redondant (ou dégénéré). [...]