L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN

Présentation au sujet: "L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN"— Transcription de la présentation:

1 L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN
Comment un même gène peut être à l’origine de la synthèse de protéines différentes ? Guy Boudenc Lycée Saint Joseph GAILLAC

2 La synthèse des protéines nécessite, dans un premier temps, le transfert vers le cytoplasme de l’information génétique située sur la molécule d’ADN. Cette dernière est localisée dans le noyau.

3 La transcription Sens de lecture ADN : Brin transcrit AUG TAC ACA AGG GAT TGT GGT TTT CTA AGT TCC CCA UGU Brin d’ARN pré-messager UCC AAA CUA La transcription conduit à la synthèse d’un brin d’ARN pré-messager qui va être déplacé dans le cytoplasme GAU UCA GAU ACA AGG

4 La traduction fait correspondre un acide aminé à chaque codon
Sens de lecture ADN : Brin transcrit TAC ACA AGG GAT TGT GGT TTT CTA AGT TCC AUG UGU UCC CUA ACA CCA AAA GAU UCA AGG Brin d’ARN pré-messager Méthionine Sérine Thréonine Lysine Sérine Cystéine Leucine Proline Acide aspartique Arginine La traduction conduit à la synthèse d’une protéine spécifique (séquence d’acides aminés) à partir d’un brin d’ARN contenu dans le cytoplasme.

5 Depardieu/INSERM Le génome humain compte entre et gènes. Le protéome correspond à l’ensemble des protéines codées par l’ensemble des gènes. Le protéome humain est estimé entre et de protéines, selon les auteurs.

6 Le modèle présenté précédemment ne permet pas d’expliquer la différence entre le nombre de gènes ( ) et le nombre de protéines (entre et ). En effet ce modèle fait correspondre un fragment d’ADN à un fragment d’ARN et donc à une protéine.

7 Comment expliquer cette différence entre le nombre de gènes et le nombre de protéines ?
Du fait de la complémentarité des bases, le brin d’ARN localisé dans le cytoplasme devrait s’hybrider en totalité avec le brin d’ADN qui a servi de modèle.

8 P. Chambon, Scientific American - mai 1981
Hybridation ADN/ARN de l’ovalbumine de poule Interprétation L’ARN (en bleu) présent dans le cytoplasme ne s’hybride pas exactement avec le brin d’ADN (en rouge) qui a servi de modèle à la transcription.

9 Les gènes ne correspondent pas à une séquence continue de nucléotides
Les gènes ne correspondent pas à une séquence continue de nucléotides. L’information contenue sur certaines parties de l’ADN ne se retrouve pas sur l’ARN.

10 post-transcriptionnelles.
Des parties de l’ARN pré-messager sont donc éliminées après la transcription. Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Exon 5 Intron 1 Intron 2 Intron 3 Intron 4 Les introns sont les parties éliminées et les exons les parties conservées au cours de ces modifications post-transcriptionnelles.

11 L’ARN pré-messager subit donc des modifications post-transcriptionnelles et se transforme en ARN messager. C’est l’épissage : élimination des introns et jonction des exons.

12 Mais ce n’est pas encore suffisant pour obtenir plusieurs protéines à partir d’un même gène.

13 Certaines cellules des follicules thyroïdiens sécrètent deux protéines : la calcitonine et la CGRP (Calcitonine Gene Regulated Peptide). Ces deux protéines sont déterminées par le même gène (Calc-1).

14 Dans les cellules des follicules thyroïdiens on isole l’ARN pré-messager ainsi que les ARN messagers à l’origine de la synthèse de la calcitonine et de la CGRP.

15 L’ARN pré-messager résultant de la transcription du gène Calc-1 est constitué de 6 exons et 5 introns Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Exon 5 Exon 6 I 1 I 5 I 4 I 3 I 2 Il est formé de nucléotides.

16 L’utilisation de sondes spécifiques de chaque intron et exon permet de connaître la constitution des ARN messagers de la calcitonine et de la CGRP. Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Exon 5 Exon 6 I 1 I 5 I 4 I 3 I 2

17 Le tableau ci-dessous regroupe les résultats obtenus.
ARN pm + ARNm Calcitonine - ARNm CGRP + Présence de la sonde - Absence de la sonde

18 E1 E2 E3 E4 E5 E6 I1 I2 I3 I4 I5 ARN pm + ARNm Calcitonine - ARNm CGRP L’ARNm de la calcitonine possède les exons 1, 2, 3 et 4. L’ARNm de la CGRP possède les exons 1, 2, 3, 5 et 6.

19 Il y a eu un épissage alternatif
A partir du même ARN pré-messager il y a eu deux ARN messagers différents. ARN pré-messager ARN messager Calcitonine ARN messager CGRP Il y a eu un épissage alternatif

20 Ces deux ARN messagers différents seront à l’origine de deux protéines différentes.
Un même gène peut être à l’origine de protéines différentes.

21 BILAN EPISSAGE ALTERNATIF GENE TRANSCRIPTION ARN pré-messager ARNm 1
TRADUCTION PROTEINE 1 PROTEINE 2 PROTEINE 3