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Collège Lionel-Groulx Que s’est-il passé? Tabac-luciole Cochon-méduse Collège Lionel-Groulx

La synthèse des protéines Pour ceux qui aiment les défis… Campbell 2012: chapitre 17 Collège Lionel-Groulx

Objectif général Expliquer les différentes étapes menant du gène à la protéine Figure 17.26, p. 402 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Plan du cours Introduction: L’ARN? Le code génétique? La transcription L’initiation L’élongation La terminaison La maturation de l’ARNprém La modification des extrémités de l’ARNprém L’épissage La traduction Les modifications post-traductionnelles Les mutations ponctuelles Figure 17.3 b), p. 381 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx L’ARN Macromolécule Acide nucléique: Base azotée (A, U, G, C) Sucre (ribose) Groupement phosphate Appariement avec l’ADN Types d’ARN: ARN prémessager (ARN prém) ARN messager (ARNm) Petit ARN nucléaire (pARNn) ARN ribosomique (ARNr) ARN de transfert (ARNt) Figure 5.26, p. 96 Collège Lionel-Groulx

Le code génétique 1 génon → 1 codon → 1 acide aminé Il y a de la redondance dans le code génétique: plusieurs codons donnent le même acide aminé 64 génons = 64 codons = 20 acides aminés + codons d’arrêt Génons Codons Acides aminés Figure 17.4, p. 382 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Le code génétique Figure 17.5, p. 383 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Le code génétique Cadre de lecture: L’ARN doit être lu dans le bon sens et à partir du bon endroit pour former une protéine fonctionnelle. Sens 5 ’→ 3 ’ Figure 5.26, p. 96 Ex.: monamileoestfou « mon ami Léo est fou » et « ona mil éoe stf » …CAGUGGAGUGCGGUU… = CAG UGG AGU GCG GUU Gln Trp Ser Ala Val ≠ AGU GGA GUG CGG Ser Gly Val Arg Collège Lionel-Groulx

ADN → ARNprém→ ARNm → Protéine 1 2 3 Transcription Maturation de l’ARN Traduction Animation de la transcription et la traduction Collège Lionel-Groulx

La transcription - Une vue d’ensemble Figure 17.7, p. 385 Collège Lionel-Groulx

Complexe d’initiation de la transcription a. L’initiation Facteurs impliqués: ADN: Promoteur du gène boîte TATA Facteurs de transcription ARN polymérase Complexe d’initiation de la transcription Figure 17.8, p. 385 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx b. L’élongation Facteurs impliqués: ADN ARN polymérase (v = 60 nt/sec) Acides nucléiques libres Action simultanée de plusieurs ARN polymérases Figure 17.9, p. 386 users.rcn.com Collège Lionel-Groulx sandwalk.blogspot.com

Collège Lionel-Groulx c. La terminaison Facteurs impliqués: ADN (séquence AAUAAA ou région de terminaison) ARN polymérase Résultat = Libération de l’ARN prém (transcrit) Figure 17.7, p. 385 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Promoteur ARN polymérase Initiation ARN prém en formation Élongation ARN prém en formation Terminaison ARN prém Collège Lionel-Groulx

2. La maturation de l’ARNprém Deux modifications importantes: Les modifications des extrémités de l’ARNprém L’épissage Lieu: noyau Résultat: ARNprém → ARNm Buts: Protection de l’ARNm Transport de l’ARNm Préparation de l’ARNm à la traduction Collège Lionel-Groulx

a. Les modifications des extrémités de l’ARNprém Ajout d’un nucléotide G modifié = Coiffe 5’ Extrémité 3’: Ajout de plusieurs nucléotides A = Queue poly-A Fonctions: Transport de l’ARNm Protection de l’ARNm Figure 17.10, p. 387 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx b. L’épissage La molécule d’ARNprém est beaucoup plus longue que nécessaire. Les régions codantes sont des séquences d’ARN qui seront traduites en protéines. Ce sont les exons. Exons = séquences exprimées. Les régions non codantes sont des séquences d’ARN qui ne seront par traduites. Ce sont les introns. Introns = intrus… Processus d’excision des introns et de recollage des exons de l’ARNm. Figure 17.11, p. 388 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx b. L’épissage Fonctions: Nécessaire pour le transport de l’ARNm au cytoplasme. Épissage différentiel de l’ARN permet d’avoir plusieurs protéines avec un même gène. Fonction évolutive? Figure 18.13, p. 420 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx b. L’épissage Complexe d’épissage: Ensemble de protéines et de petits ARN nucléaires (pARNn) coupant l’ARNprém. Protéines + pARNn = petites ribonucléoprotéines nucléaires ou pRNPn Figure 17.12, p. 389 Collège Lionel-Groulx

La maturation de l’ARNprém ADN Figure 18.8, p. 415 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Figure 17.3 b), p. 381 Collège Lionel-Groulx

3. La traduction – une vue d’ensemble Figure 17.14, p. 390 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx L’ARNt Plusieurs ARNt différents Fonctions: Interprétation des codons de l’ARNm Transport des acides aminés vers le ribosome Figure 17.14b, p. 391 Structure: Anticodon s’appariant avec l’ARNm Site de liaison avec l’acide aminé C’est la molécule traductrice. Collège Lionel-Groulx

L’aminoacyl-ARNt-synthétase 20 types = 20 acides aminés Fonction: Appariement de l’ARNt avec l’acide aminé correspondant en prenant l’énergie de l’ATP. Figure 17.16, p. 392 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Le ribosome Organite cytoplasmique (composé d’ARNr et de protéines) fabriqué dans le nucléole. Fonctions: Appariement du codon de l’ARNm avec l’anticodon de l’ARNt. Formation du polypeptide Structure: Petite sous-unité ribosomique Grande sous-unité ribosomique Sites importants Site A Site P Site E Collège Lionel-Groulx Figure 17.17, p. 392

Collège Lionel-Groulx Le ribosome Polyribosomes: Traduction simultanée d’un même ARNm par plusieurs ribosomes. Permet de faire plusieurs protéines rapidement à partir d’un seul ARNm Figure 17.21, p. 395 Collège Lionel-Groulx

Complexe d’initiation de la traduction a. L’initiation Facteurs impliqués: ARNm (codon de départ AUG) ARNt d’initiation et acide aminé Met Petite sous-unité ribosomique Grande sous-unité ribosomique GTP Lieu: cytoplasme Complexe d’initiation de la traduction Figure 17.18, p. 393 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx b. L’élongation Facteurs impliqués: ARNm ARNt Ribosome 2 GTP Figure 17.19, p. 394 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx c. La terminaison Facteurs impliqués: ARNm (codons d’arrêt UAG, UAA et UGA) Facteur de terminaison Hydrolyse Figure 17.20, p. 395 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Résumé Film: Protein Synthesis Translation 2008 http://fr.youtube.com/watch?v=yJdAxuIA6QM Film: Translation: the movie http://vcell.ndsu.edu/animations/translation/movie-flash.htm Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Figure 17.26, p. 402 Collège Lionel-Groulx

4. Les modifications post-traductionnelles Obtention d’une protéine fonctionnelle Repliement du polypeptide selon une structure en 3D spécifique. Regroupement de différents polypeptides. Découpage d’un polypeptide. Figure 5.20, p. 91 Collège Lionel-Groulx

4. Les modifications post-traductionnelles Ciblage des protéines Ajout de molécules qui permettent d’envoyer les protéines à des endroits spécifiques dans la cellule ou à l’extérieur de la cellule. Figure 17.22, p. 396 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx L’exocytose Figure 7.12, p. 146 Collège Lionel-Groulx

5. Les mutations ponctuelles Modification du bagage génétique d’une cellule. Mutation ponctuelle: Modification chimique d`une paire de bases azotées 2 catégories: Les substitutions Les insertions et les délétions Mutations spontanées: Erreurs survenant durant les processus cellulaires normaux touchant l’ADN. Ex.: la réparation de l’ADN. Mutagènes: Agents physiques ou chimiques qui changent l’ADN. Ex.: les rayons UV Collège Lionel-Groulx

Les catégories de mutations ponctuelles Figure 17.24, p. 399 Collège Lionel-Groulx

Collège Lionel-Groulx Figure 17.23, p. 398 Collège Lionel-Groulx