De l’ADN à la Protéine : Transcription et Traduction Biologie moléculaire De l’ADN à la Protéine : Transcription et Traduction

Plan Notions Préliminaires La transcription La traduction L’ARN polymérase Initiation – élongation – terminaison Modifications post-transcriptionnelles La traduction Définitions – Généralités Modifications post-traductionelles

Notions préliminaires Passage de l’ADN à la protéine en 2 étapes Protéines : polymère d’unités monomériques : les acides aminés Gène : séquence ADN déterminant la séquence en acides aminés (AA) d’une protéine

La transcription Synthèse d’une molécule d’ARN a partir d’une molécule d’ADN Plusieurs types d’ARN ARNm : <1% - codent les protéines ARNt : 15 % - activent les acides aminés ARNr : 82 % - constituent les ribosomes Dans le noyau chez l’eucaryote, dans le cytoplasme chez le procaryote

L’ARN polymérase Synthèse d’ARN effectuée par une ARN polymérase, dans le sens 5’  3’ Auto-initiation Une seule chez le procaryote – 3 (ou 4) chez l’eucaryote Exemple de l’ARNm, gène de classe II, transcrit par l’ARN polymérase II

Initiation – élongation – terminaison Fixation de l’enzyme sur un brin d’ADN Fixation au niveau d’une région promotrice Promoteur des gènes de classes II : Environ 110 nucléotides TATA box de Hogness centrée en -30 CAAT en – 90 (séquence constante) GGGCGG en -50 (séquence inconstante)

Promoteur d’un gène de classe II

Initiation – élongation – terminaison Formation de liaisons phosphodiesters entre les NTP Terminaison Arrêt de la transcription Au niveau de séquences terminatrices (2 sortes)

Modifications post-transcriptionelles Modification des ARN pour les rendre mature Lieu : noyau Exemple de l’ARNm Ajout d’une 7-méthyl-guanosine en 5’, ajout d’une « coiffe » Ajout d’une queue polyadénylée en 3’ (250 résidus) Excision – épissage Introns – exons Bilan : passage d’une molécule d’ADN a une molécule d’ARNm mature

La Traduction Migration de l’ARNm mature du noyau vers le cytoplasme Il existe 20 acides aminés différents Un codon = un triplet de nucléotides Un codon code un acide aminé C’est la succession et le nombre d’acides aminés qui différencie les protéines

La Traduction Acteur principal : le ribosome Formé d’ARNr + de protéines Deux sous-unités associés entre elles au début de la traduction But : synthèse d’une protéine à partir d’ARN Lieu : cytoplasme

Initiation – élongation - terminaison Reconnaissance de la 7-méthyl-guanosine Association des deux sous-unités du ribosome Coulisse jusqu’au codon d’initiation AUG Élongation Formation de liaisons peptidiques Le ribosome associe les acides aminés entre eux

Initiation – élongation - terminaison Arrêt si le ribosome rencontre un « codon stop » UAA UGA UAG

Modifications post-traductionelles Elles permettent aux protéines de devenir matures Au final, obtention d’une protéine mature à partir d’une molécule ARN

Exemples de QCM La composition en unités de fraction molaire, de l’une de chaînes d’ADN, en double hélice est la suivante : (A) = 0,30 et (G) = 0,24 Parmi les propositions suivantes qui concernent (A), (C), (G), (T) de la chaine complémentaire, quelle(s) est (sont) celle(s) qui est (sont) exacte(s) ? (A) = (T) (T) = 0,30 (A+G) = 0,46 (C) = 0,24 (T+C) = 0,54

Exemples de QCM La transcription chez l’eucaryote : Se produit dans le noyau cellulaire Se produit, pour partie, dans le cytosol cellulaire Consiste à convertir une information nucléique en une information protéique Sélectionne des gènes différents dans des tissus différents Fait intervenir 4 types d’ADN polymérases par cellule

Exemples de QCM Parmi les molécules citez le(s) nucléotide(s) entrant dans la molécule d’ARN : 2’-déoxyguanosine 5’-monophosphate Cytidine 5’-monophosphate 3’déoxyadénosine 5’-monophosphate Guanine 5’-monophosphate Uridine 5’-monophosphate ou UMP