La synthèse des protéines Ou tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur les protéines mais que vous n’avez jamais osé demander...

Qu’est-ce que tous ces composés ont en commun? -hémoglobine -kératine -insuline -collagène

Alors???? Ce sont des protéines!!!!! kératine hémoglobine collagène insuline

Mais comment une cellule fait-elle pour fabriquer une protéine? La recette est dans le noyau, c’est l’ADN!

Mais comment une cellule fait-elle pour fabriquer une protéine? En fait, l’ADN est comme un livre de recettes pour faire des protéines! Chaque recette correspond à un gène Chaque gène code pour une protéine

D’accord, alors quelles sont les étapes pour produire une protéine?

D’accord, alors quelles sont les étapes pour produire une protéine? b d c Chaîne d’acides aminés (protéine) ARNm ADN (Dogma Central)

Mais comment fait-on pour passer d’une étape à l’autre?

Mais comment fait-on pour passer d’une étape à l’autre? La transcription: Dans le noyau ADN ARN La traduction: Dans le cytoplasme ARN protéine

La transcription

Le nouvel ARNm sort du noyau La transcription ARN pol II G T A C Séparation de l’ADN et arrivée de l’ARN pol II G U A C Le nouvel ARNm sort du noyau G T A C C G A T T A G C U C U A U G Brin codant Brin non-codant

Copie du gène en ARN = ARNm (ARN messager) 3’ 5’ 5’ 3’ Copie du gène en ARN = ARNm (ARN messager) L'ARNm se détache et la molécule d'ADN se referme 3’ 5’

La traduction

La traduction La synthèse de la protéine (assemblage des acides aminés) se fait au niveau des ribosomes

Déplacement du complexe ARNt-ARNm dans le ribosome La traduction Déplacement du complexe ARNt-ARNm dans le ribosome A G A A Activation du ribosome Ribosome U C U A U C Arrivée de l’ARNm au ribosome Arrivée de l’ARNt avec l’acide aminé

Mécanisme de la traduction Le brin d'ARNm s'attache au ribosome. En fait, il s’attache d’abord à la petite unité. C’est à ce moment que la grosse unité vient se fixer. Donc, les deux unités ne s’assemblent que lorsque l’ARNm se fixe à la petite unité. Deux ARNt peuvent se fixer par leur anticodon sur l’ARNr au niveau du ribosome (un sur la zone appelée site P et l’autre sur la zone appelée site A).

La traduction A G A A U A G B Formation d’un lien peptidique entre les acides aminés Départ du premier ARNt Ribosome U C U A U C Arrivée d’un 2ème ARNt avec son acide aminé

Déplacement du complexe ARNt-ARNm dans le ribosome La traduction Déplacement du complexe ARNt-ARNm dans le ribosome U C U A U C U A G B A Ribosome

L’ARNt à l’anticodon UAC se fixe sur le codon AUG L’ARNt à l’anticodon UAC se fixe sur le codon AUG. L’anticodon UGC se fixe sur le codon ACG Liaison codon-anticodon de deux ARNt (il y a deux sites de liaison sur le ribosome). Chaque ARNt se fixe par son anticodon sur trois nucléotides de l’ARNm. Ces trois nucléotides de l’ARNm constituent ce qu’on appelle un codon. Après leur fixation, les acides aminés qu’ils transportent sont reliés entre eux (le catalyseur est constitué d’une partie de l’ARN du ribosome et non d’une enzyme protéique).

La traduction U C U A U C U A G B A Départ du 2ème ARNt et libération de la chaîne d’acides aminés: la future protéine Ribosome

Chaîne se composant de 2 acides aminés libérée dans le cytoplasme La traduction Chaîne se composant de 2 acides aminés libérée dans le cytoplasme A B Ribosome

Chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un codon de l'ARNm. Chaque codon de l'ARNm correspond à un anti-codon spécifique de l'ARNt. Chaque anti-codon correspond à un acide aminé spécifique. DONC: chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un acide aminé. Entrez une séquence d’ADN et voyez quelle protéine sera synthétisée

Pour synthétiser la protéine, il faut: ARNm = information (la recette) Ribosome = machine à assembler les acides aminés Acides aminés = pièces de construction ARNt (ARN de transfert) = molécules qui transportent les acides aminés du cytoplasme au ribosome où ils sont assemblés en protéine.

La protéine synthétisée pénètre dans le reticulum endoplasmique où elle prendra sa forme finale.

Et les cellules procaryotes? Les cellules procaryotes n’ont pas de noyau alors la transcription et la traduction y sont simultanées

Ah! Maintenant, je comprends mieux!!!

… LES ÉTAPES (Révision) DE L’ADN AUX PROTÉINES … LES ÉTAPES (Révision)

L’ADN Situé dans le noyau, l’ADN constitue le matériel génétique (acide désoxyribonucléique) Situé dans le noyau, l’ADN constitue le matériel génétique Appariement en pairs A/T ou C/G Double hélice d’ADN noyau A C G T A C G G A T C A C C T A G T C cytoplasme Triplet T G C A T G C C T A G T G G A T C A G APPARIEMENT DES BASES: A = Adénine T = Thymine C = Cytosine G = Guanine

Ceci est l'étape de la transcription L’ARNm (acide ribonucléique) L’ARNm (acide ribonucléique) copie et transporte l’information génétique du noyau au cytoplasme noyau ARN messager C G U A cytoplasme APPARIEMENT DES BASES : Ceci est l'étape de la transcription A = Adénine U = Uracile C = Cytosine G = Guanine

... s'initiera la traduction LE RIBOSOME Déchiffre les codons de l’ARNm et participe à la formation de la protéine noyau Ribosome ARNm cytoplasme ... s'initiera la traduction

L’ARN DE TRANSFERT (ARNt) Reconnaît le codon de l’ARNm et apporte l’acide aminé qui y correspond pour former une chaîne polypeptidique Liaison peptidique ARNt A C G a.a ARNt U A C a.a … Anticodon Brin d’ARNm U G C A U G C C U Codon Ribosome ÉTAPE DE LA TRADUCTION

RÉSUMÉ DES ÉTAPES 1. 2. Protéine formée Transcription de l’ADN en ARNm (dans le noyau) T A C A C G G G A A T T A T G T G C C C T T A A A U G U G C C C U U A A Brins d’ARNm se forme à partir d’un brin d’ADN 2. L’ARNm sort du noyau et se fixe sur le ribosome dans le cytoplasme où la protéine sera formée des acides aminés apportés par l’ARNt (Traduction) ARNt A U U STOP Met Cys Pro ARNt U A C ARNt A C G ARNt G G A Protéine formée

TABLE DU CODE GÉNÉTIQUE Deuxième base U C A G UUU UUC UUA UUG UCU UCC UCA UCG UAU UAC UAA UAG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CCU CCC CCA CCG CAU CAC CAA CAG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG ACU ACC ACA ACG AAU AAC AAA AAG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GCU GCC GCA GCG GAU GAC GAA GAG GGU GGC GGA GGG Phe Leu Ser Tyr Cys Trp Stop Pro Gln His Arg Met * Ile Thr Lys Asn Val Ala Glu Asp Gly U C A G U U C A G C Troisième base Première base U C A G A U C A G G * Codon de départ

EXERCICE PRATIQUE Protéine altérée 1. Voici un brin d’ADN contenant 8 triplets de bases. Trouver la séquence du 2e brin T 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 1er brin TAC TAA CGA ATA ACC GTG GAT CTC 2e brin ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ 2. À partir du 1er brin d’ADN, trouver la séquence de codons correspondants de l’ARNm A ARNm ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ 3. À l’aide de la table du code génétique, déterminer l’ordre des acides aminés dans la chaîne polypeptidique trouvée au numéro 2 Ordre des a.a. ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ____ STOP Protéine altérée

Animation