Professeur Jeremías GONZÁLEZ Chapitre 2 SEQUENCE 1 Professeur Jeremías GONZÁLEZ

Introduction du chapitre s'articule autour des relations existant entre le génotype d'un organisme, son phénotype et l'environnement établir le lien entre gènes et ,protéines et Les mécanismes de la synthèse protéique

Q1 Les souris ont reçu par transgénèse le gène GFP (green fluorescent protein) de la méduse Aequora victoria. Ce gène contrôle la synthèse de la protéine GFP qui réémet de la lumière verte fluorescente. Après transgénèse, le phénotype macroscopique observé est une fluorescence de la souris placée sous la lumière noire. Les cellules de la souris expriment non seulement leurs propres protéines mais aussi la protéine GFP. L'introduction du gène codant pour la protéine GFP dans le génome de la souris permet à la souris de synthétiser cette protéine qu'elle ne possédait pas auparavant.

Q2 Les pics de radioactivité mettent en évidence la présence ou non de la protéine considérée. Dans l'expérience C, on injecte de l'ARNm d'érythroblastes dans des cellules oeufs d'amphibien, cette protéine ayant au préalable incorporé des acides aminés marqués par un isotope radioactif. Le chromatogramme indique 3 pics de radioactivité : 10, 15 et 20 coups/min × 10–3. Les pics de radioactivité à 5 et 20 correspondent aux fractions protéiques des cellules oeufs d'amphibiens (expérience B). Le pic surnuméraire à 5 correspond à la fraction protéique radioactive des érythroblastes de l'expérience A, et se trouve au même emplacement sur les chromatogrammes C et A.

Nous pouvons donc en conclure que l'introduction de l'ARNm isolé à partir du cytoplasme des érythrocytes permet de synthétiser la protéine dans une cellule d'une espèce différente, ici des cellules œufs d'amphibien. L'ARNm serait donc une molécule intermédiaire entre le gène et la protéine, indispensable à la synthèse protéique.

Q3 La quantité de lumière absorbée à 260 nm est spécifique de chaque type d'ARN (d4) et révèle la quantité d'ARN présent dans l'échantillon analysé. L'ultracentrifugation permet de séparer plusieurs fractions : 5 fractions correspondant à 5 types d'ARN différents (en quantité variable). Les deux profils des ARNcytoplasmiques totaux, hors ou pendant la période de synthèse protéique, mettent en évidence l'absence ou la présence de la fraction n° 5. Au cours de la synthèse protéique, les ARN correspondant à la fraction 5 sont présents. Certains ARN sont donc impliqués dans la synthèse protéique.

Les protéines sont synthétisées dans le cytoplasme et l'ADN, molécule de l'information génétique, dans le noyau. Nous pouvons donc supposer l'existence d'une molécule intermédiaire, l'ARN, qui se trouve à un moment donné dans le cytoplasme.

Synthèse Nous pouvons constater qu'il existe un lien entre le gène et la protéine. Le gène permet la synthèse de la protéine : on dit qu'il code pour une protéine. Cette synthèse protéique est donc sous la dépendance des gènes mais une molécule intermédiaire appelée ARNm est nécessaire à cette synthèse. Le lieu probable de la synthèse de la molécule d'ARNm est le noyau et le cytoplasme son lieu d'action.