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Ordre des chapitres : 1 – 3 – 2 – 4. LEXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE Chapitre 2.

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1 Ordre des chapitres : 1 – 3 – 2 – 4

2 LEXPRESSION DU PATRIMOINE GÉNÉTIQUE Chapitre 2

3 PLAN DU CHAPITRE 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

4 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

5 Problématique : Quest-ce quune protéine ? Relation entre protéine et ADN

6

7 Acides aminés Polypeptides = polymères dacides aminés Protéines = polypeptides fonctionnels Les protides sont les constituants du vivant. Relation entre protéine et ADN

8 Les acides aminés sont les briques du vivant. Il existe 20 AA dans le monde vivant.

9 Les acides aminés forment des chaînes polypeptidiques Monopeptide = un seul peptide = 1 seul acide aminé Oligopeptide = 2 à 10 peptides (dipeptide, tripeptide…) Polypeptide = plus de 10 peptides Une liaison peptide est une liaison entre le pôle amine dun 1er acide aminé et le pôle acide dun second acide aminé. Relation entre protéine et ADN

10 Le lysosyme est une protéine constituée de 129 acides aminés. Elle est présente dans la salive, les larmes, les muqueuses… Elle a un rôle antibactérien. Sa structure primaire est LYS-VAL-PHE-GLY-ARG… La structure primaire dune protéine est lordre denchaînement des acides aminés. Relation entre protéine et ADN

11 Le sang contient plusieurs millions de globules rouges (hématies) Structure quaternaire dune protéine Relation entre protéine et ADN

12 Chaque pigment est constitué de 2 chaînes alpha de 141 AA et 2 chaînes bêta de 146 AA, enfermant chacune un hème ferreux Chaque hématie renferme 300 millions de pigments dhémoglobine. Relation entre protéine et ADN

13 Comment définir la structure quaternaire ? Relation entre protéine et ADN

14 La structure dune protéine est définie par sa structure primaire et sa structure quaternaire. Livre p. 52

15 Relation entre protéine et ADN Protéines de structure et protéines de fonction Livre p. 53

16 Relation entre protéine et ADN Protéines de structure et protéines de fonction Livre p. 53

17 Relation entre protéine et ADN Quest-ce quun gène ? Livre p. 53

18 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

19 Transfert de linformation Problématique : Où a lieu la synthèse des protéines ?

20 Zoom Transfert de linformation

21 Zoom Transfert de linformation

22

23 Pulse de 3 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de la leucine tritiée. Puis chasse en milieu froid. Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie Expérience dautoradiographie Transfert de linformation

24 t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn t = 0 = début du pulse Expérience dautoradiographie Résultats : la radioactivité intracellulaire est figurée en rouge Transfert de linformation

25 t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn t = 0 = début du pulse Expérience dautoradiographie Transfert de linformation

26 t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn t = 0 = début du pulse Expérience dautoradiographie Transfert de linformation

27 t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn t = 0 = début du pulse Expérience dautoradiographie Transfert de linformation

28 t = 3 mn t = 10 mn t = 40 mn t = 120 mn t = 0 = début du pulse Expérience dautoradiographie Transfert de linformation

29 Problématique : LADN est le détenteur des plans de fabrication des protéines. Il reste dans le noyau or la synthèse des protéines a lieu hors du noyau. Comment se fait le transfert de linformation ?

30 (voir Nathan 153-3) Pulse de 15 mn de cellules acineuses de pancréas (de cobaye) dans un milieu contenant de luridine marquée. Puis chasse en milieu froid. Prélèvements réguliers de cellules et autoradiographie Expérience de nucléosynthèse

31 t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn t = 0 = début du pulse Expérience de nucléosynthèse

32 t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn t = 0 = début du pulse Expérience de nucléosynthèse

33 t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn t = 0 = début du pulse Expérience de nucléosynthèse

34 t = 15 mn t = 60 mn t = 90 mn t = 0 = début du pulse Expérience de nucléosynthèse

35 Transfert de linformation Livre p. 54

36 3 – LE MÉCANISME DE RÉPLICATION DE LADN 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

37 La transcription Problématique : Comment lADN est copié en ARN ?

38 - sont des chaînes dacides nucléiques - se distinguent de lADN par leurs singularités Les molécules dARN La transcription : 1) Les ARN

39 ADN : lossature du nucléotide est le désoxyribose ARN : lossature du nucléotide est le ribose 1) Le sucre des acides nucléiques La transcription : 1) Les ARN

40 ADN : A – T – G – C Adénine d-Adénosine Thymine d-Thymidine Guanine d-Guanosine Cytosine d-Cytidine ARN : A – U – G – C Adénine r-Adénosine Uracile r-Uridine Guanine r-Guanosine Cytosine r-Cytidine 2) Les bases azotées des acides nucléiques La transcription : 1) Les ARN

41 [Nathan p.55 doc. 3b] 3) La structure caténaire La transcription : 1) Les ARN

42 Les ARN sont des petites molécules en comparaison des molécules dADN formées de plusieurs millions de paires de nucléotides 4) La taille des acides nucléiques La transcription : 1) Les ARN

43 Un gène comprend une unité de transcription encadrée par un promoteur et un signal darrêt. La transcription : 2) Les mécanismes

44 LARN polymérase se fixe sur lADN lorsque le promoteur est démasqué La transcription : 2) Les mécanismes

45 La transcription est orientée 3 5 Le sens est imposé par le promoteur. La transcription : 2) Les mécanismes

46 La chaîne dARN est rejetée en dehors de lARN polymérase. La transcription : 2) Les mécanismes

47 La transcription se poursuit jusqu au signal darrêt. La transcription : 2) Les mécanismes

48 [Nathan p.59 doc.3a] La transcription : 2) Les mécanismes

49 Livre p. 55 La transcription : 2) Les mécanismes

50

51 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

52 Le code génétique Problématique : LARN porte un message codé en séquences nucléotidiques alors que la protéine est constituée de séquences polypeptidiques. Quel est le système de correspondance?

53 Le code génétique

54 RENDEZ-VOUS… Code : A=1 B=2 C=3 … Message codé Message traduit Le code génétique

55 RENDEZ-VOUS… Code : A=1 B=2 C=3 … Message codé Message traduit AUGCACUGU… méthionine-histidine-cystéine… Code Génétique en acides aminés en acides nucléiques Le code génétique

56 est le système de correspondance entre les suites nucléotidiques de lARN et les suites dacides aminés de la protéine fabriquée. Le code génétique

57 Livre p. 56

58 Le code génétique

59 Livre p. 57

60 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

61 La traduction

62 On distingue 3 phases : Linitiation Lélongation La terminaison La traduction

63

64 Les polysomes sont des unités de fabrication de polypeptides La traduction

65 La synthèse dune chaîne polypeptidique se réalise dans le cytoplasme au niveau des ribosomes assemblés sur un brin dARNm (au niveau dun polysome) La traduction Livre p. 59

66 La traduction Livre p. 58

67 La traduction Livre p. 58

68 La traduction

69 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉNOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

70 Du Génome au proténome Livre p. 60 Problématique : Alors que le génome humain comporte environ gènes, le proténome est beaucoup plus important. Comment est-ce possible? Quest-ce que le génome ? Quest-ce que le proténome ?

71 Du Génome au proténome Livre p. 60 LADN est copié en pré-ARNm, lequel subit une maturation.

72 Du Génome au proténome Livre p. 60 Exemple de la bêta-globine.

73 Du Génome au proténome

74 Livre p. 60 Les gènes sont morcelés (on parle aussi de gènes « mosaïque »)

75 Du Génome au proténome Livre p. 61 Les gènes subissent un épissage alternatif. Un gène peut être transcrit et ensuite épissé mais de façon alternative (selon linstant ou la cellule où il sexprime par exemple). Ainsi un même gène peut être à lorigine de plusieurs protéines. Un ARNm nest pas toujours formé des mêmes exons codants.

76 Du Génome au proténome Livre p. 61

77 Du Génome au proténome Livre p exemples dépissages alternatifs…

78 1 – RELATIONS ENTRE PROTÉINE ET ADN 2 – LE TRANSFERT DE LINFORMATION GÉNÉTIQUE 3 – LA TRANSCRIPTION 4 – LE CODE GÉNÉTIQUE 5 – LA TRADUCTION 6 – DU GÉNOME AU PROTÉONOME 7 - BILAN TD : Le transfert de linformation

79 Bilan

80 Livre p. 66

81 Bilan 1970 à 1980 Livre p. 65

82 Bilan 1970 à 1980 Livre p – séquençage de lADN humain

83 Bilan


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