exemple avec la protéine hémoglobine

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1 exemple avec la protéine hémoglobine
les globules rouges acheminent l’oxygène depuis les poumons jusqu’aux tissus qui en ont besoin les globules rouges ne possèdent pas de noyau et donc ont tout le loisir de se remplir d’hémoglobine, molécule/protéine responsible du prélèvement et du dépôt de l’oxygène les globules rouges sont fabriqués dans la moelle osseuse par des cellules En résumé : globule rouge contient l’hémoglobine qui contient l’oxygène Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

2 gène lorsque le besoin de produire d’avantage d’hémoglobine se fait sentir, le segment d’ADN correspondant de la moelle osseuse, le gène de l’hémoglobine, s’ouvre en deux (comme lors de la réplication de l’ADN) mais cette fois un seul des deux brins est copié ou transcrit gène : sorte de programme situé dans l’ADN => unité d’information permettant de coder, c’est donc une partie, un segment porteur de sens de l’ADN, destiné à être transcrit en ARN chez les eucaryotes, l’ADN est généralement sous forme de plusieurs chromosomes linéaires Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

3 chromosome les chromosomes portent les gènes
cytoplasme les chromosomes portent les gènes un chromosome est constitué d’une molécule d’ADN et de protéines l’espèce humaine conte 46 23 paires dont 22 sont des chromosomes homologues la dernière paire correspond aux 2 chromosomes sexuels X et Y le génome humain est réparti sur ces 24 chromosomes; les gènes ne constituent qu’une partie du génome la plus grande partie du génome est contenue dans le noyau le cytoplasme contient également une petite partie du génome Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

4 ARNr - ARNt la molécule d’ARN ainsi produite peut ensuite
soit être traduite en protéine (on l’appelle dans ce cas, ARNmessager) soit être directement fonctionnelle ARN ribosomique ou ARNr ou ARN de transfert ou ARNt Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

5 ARNp-ARNm-ribosome grâce à l’enzyme l’ARN polymérase, ARNp, plutôt qu’un nouveau brin d’ADN, c’est un brin, d’ARNmessager ou ARNm qui est créé et qui correspond donc au gène de l’hémoglobine l’ADN peut alors se refermer l’ARNm est transporté en dehors du noyau vers un ribosome (se trouve dans le cytoplasme, matériel cellulaire contenu par la membrane, excepté le noyau) molécule ribonucléoprotéique contenant des fragments d’ARNr, doté de propriétés catalytiques des protéines ribosomiques l'existence de l'ARNm a été demontrée par Jacques Monod et ses collaborateurs, ce qui lui valut le prix Nobel de Médecine en 1965 Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

6 ribosome-code génétique
ribosome : la « machine » assurant la traduction de la molécule d’ARNm dans la fabrication des protéines le code génétique assure la correspondance entre la séquence des codons de l’ARNm et la séquence des acides aminés du polypeptide (protéine de 20 à 100 acides aminés) Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

7 en résumé 1ère étape : transcription du gène contenu dans l’ADN en ARNm à l’intérieur du noyau 2è étape : traduction, grâce à l’ARNt et au ribosome, de l’ARNm en une séquence chaînée d’acides aminés, constituants liés de la protéine qui se forme, selon la séquence des codons de l’ARNm Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

8 codons la séquence des bases de l’ADN est comparable à la séquence des lettres d’un texte codons : ce sont les mots du langage génétique ils ont tous la même longueur ce sont des triplets de nucléotides A, C, G, T (U pour l’ARN) il existe 4³=64 combinaisons possibles de ces 4 lettres en triplets 3 codons signifient la fin de la traduction (codons STOP) : UAA, UAG, UGA 1 codon est toujours le codon start : AUG Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

9 exemple a la séquence CAA-TTC du gène de l’hémoglobine (brin de l’ADN) correspond la séquence GUU-AAG de l’ARNm ADN  ARNm CAA GUU TTC  AAG ADN …CAATTC… …GUUAAG… ARNm Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

10 ARNt l‘ARNm est transporté à l’extérieur du noyau vers un ribosome
les acides aminés sont acheminés sur le sitede fabrication de la protéine par l’ARNt à une des extrémités de l’ARNt se trouve une molécule spécifique , ex CAA, qui reconnaît le triplet correspondant de l’ARNm GUU à l’autre extrémité, l’ARNt remorque l’acide aminé approrpié, dans l’exemple, la valine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

11 traduction 1ère étape une sous-unité du ribosome accompagnée de l’ARNt qui porte l’acide aminé méthionine (don’t l’anti-codon est UAC), se fixe sur l’extrémité de l’ARNm le ribosome et sa sous-unité glisse jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon AUG, codant pour la methionine; ce codon est le codon START ---> ARNt UAC ….AUG…. ARNm methionine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

12 traduction 2ème étape une deuxième sous-unité du ribosome accompagnée d’un ARNt qui porte un autre acide aminé, ex valine, se fixe sur l’extrémité de l’ARNm le ribosome et sa sous-unité glisse jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon suivant de l’ARNm, par exemple, GUU, codant pour la la valine ---> ARNt1 ARNt2 UAC CAA ….AUG--GUU…. ARNm methionine valine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

13 traduction 2ème étape le ribosome se déplace de codons en codons sur l’ARNm et associe chaque codon à un ARNt lui correspondant qui apporte le bon acide aminé au bon endroit ce nouvel acide aminé est relié au peptide (protéine) en cours de formation (aux acides aminés précédents déjà liés) et d’élongation grâce à une liason peptidique créé par une enzyme les ARNt se libèrent au fur et à mesure la chaîne d’acide aminés s’allonge suivant un ordre donné par la suite des codons de l’ARNm Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

14 traduction 2ème étape une troisième sous-unité du ribosome accompagnée d’un ARNt qui porte un autre acide aminé, ex valine, se fixe sur l’extrémité de l’ARNm le ribosome et sa sous-unité glissent jusqu’à ce qu’ ils parviennent au codon suivant de l’ARNm, par exemple, AAG, codant pour la lysine ---> ARNt2 ARNt3 CAA UUC -----AUG----GUU---AAG ARNm ARNt1 UAC methionine valine lysine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

15 traduction 2ème étape ---> ARNt3 UUC ARNt2 CAA ….AUG----GUU---AAG
ARNm ARNt2 CAA ARNt1 UAC methionine valine lysine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

16 traduction 3ème étape quand le ribosome parvient au niveau d’un codon STOP UGA ou UAG ou UAA, l’ARNm est libéré, de même que la méthionine et le peptide (protéine) créé est libéré ….AUG----GUU---AAG---UGA ARNm ARNt1 UAC ARNt2 CAA methionine start valine lysine stop ARNtstop ACU ARNt3 UUC Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

17 en résumé le gène est caratérisé par sa séquence de nucléotides
le polypeptide (protéine) par sa séquence d’acides aminés Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

18 Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

19 code génétique en résumé l’ADN est transcrit en ARNm
l’ARNm est interprété par les ribosomes qui assemblent les acides aminés présents sur les ARNt. La suite des codons de l’ARNm est traduit en une suite d’acides aminés portés par les ARNt le code génétique désigne le système de correspondance mise en jeu lors de la transformation de l’information génétique des gènes en protéines ce système de codage s’est avéré être utilisé par l’immense majorité des êtres vivants Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

20 code génétique 64 codons 3 codons STOP 1 codon START
61 codons significatifs Le codon START (AUG) est aussi un codon significatif, puisqu’il code la méthionine Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

21 UAA : OCRE | UAG : AMBRE | UGA : OPALE
Codons Codons Codons CGC CGA CGG UCC UCA UCG UCC UCA UCG CGC CGA CGG UCC UCA UCG UUC UUA UUG UUC UUA UUG UAC UAA UAG UAC UAA UAG CCC CCA CCG CCC CCA CCG AUC AUA AUG AUC AUA AUG UGC UGA UGG UGC UGA UGG UGC UGA UGG Pour lire ce tableau, il faut savoir que la première colonne indique la première lettre du codon, la première rangée indique la seconde et la dernière colonne indique la dernière lettre du codon. Les colonnes colorées en jaune très clair indiquent la totalité du codon. À côté se trouve chaque fois l'acide aminé correspondant. Un ARNm et un gène se terminent toujours par un « codon non-sens » aussi appelé « codon-stop », il existe 3 codons-stop (UAG, UAA et UGA). Ceux-ci tiennent le rôle du point en bout de phrase code génétique AAC AAA AAG AAC AAA AAG AAC AAA AAG LE CODE GÉNÉTIQUE : AAA    Lys AAC    Asn AAG    Lys AAU    Asn ACA    Thr ACC    Thr ACG    Thr ACU    Thr AGA    Arg AGC    Ser AGG    Arg AGU    Ser AUA    Ile AUC    Ile AUG    Met AUU    Ile CAA    Gln CAC    His CAG    Gln CAU    His CCA    Pro CCC    Pro CCG    Pro CCU    Pro CGA    Arg CGC    Arg CGG    Arg CGU    Arg CUA    Leu CUC    Leu CUG    Leu CUU    Leu GAA    Glu GAC    Asp GAG    Glu GAU    Asp GCA    Ala GCC    Ala GCG    Ala GCU    Ala GGA    Gly GGC    Gly GGG    Gly GGU    Gly GUA    Val GUC    Val GUG    Val GUU    Val UAA    stop UAC    Tyr UAG    stop UAU    Tyr UCA    Ser UCC    Ser UCG    Ser UCU    Ser UGA    stop UGC    Cys UGG    Trp UGU    Cys UUA    Leu UUC    Phe UUG    Leu UUU    Phe LES CODONS STOP :  UAA : OCRE  |  UAG : AMBRE  |  UGA : OPALE AGC AGA AGG AGC AGA AGG AGC AGA AGG Codon START : AUG Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006 GUC GUA GUG GUC GUA GUG GUC GUA GUG GCC GCA GCG GCC GCA GCG GCC GCA GCG GAC GAA GAG GAC GAA GAG GAC GAA GAG GGC GGA GGG GGC GGA GGG GGC GGA GGG

22 Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

23 Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

24 code génétique 20 types : acide aminé 2 x 1 codons = 2
1 type : STOP 1 type : START ----- 22 types Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

25 code génétique 20 types : acide aminé 2 x 1 codons = 2
5 groupes significatifs non-significatifs 2 ensembles significatifs STOP START 3 catégories 1 groupe 1 type STOP 3 codons 1 type START ----- 22 types 7 groupes Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006 64 codons

26 arithmétique de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 63 => 64 valeurs
OOOOOO = O; IIIIII = = 63 OI1OO1 = = 25; IIIOII = =59 de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 21 => 22 valeurs OOOOOO = O; IIIIII = = 21 OIIOOI = = 10; IIIOII = = 18 de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 6 => valeurs OOOOOO = O; IIIIII = = 6 OI1OO1 = 1+1+1= 3; IIIOII = = 5 de OOOOOO à IIIIII => de 0 à 1 => 3 valeurs OOOOOO = O; IIIIII = 1 OI1OO1 = autre; IIIOII = autre de OOOOOO à IIIIII => 0 et 1 => 2 valeurs OOOOOO = O; IIIIII = 1 Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006

27 synthèse génétique arithmétique conscience Noosphère 64 codons
64 nombres ordinale étagée la position ou valeur ordinale est utilisée comme argument/niveau/exposant d’une Base et c’est le tout qui affecte la valeur ordinale => ordre étagé Biosphère niveau supérieur 22 types : 20 acides aminés + 2 signes de ponctuation START et STOP 22 nombres : 20 nombres premiers + 2 méta-nombres 9 et 27 ordinale plate on ne fait pas la différence entre les niveaux; la position, ou valeur ordinale, de l’élément est utilisée comme valeur directe affectant la valeur cardinale => notion d’ordre mais pas de notion de niveua/d’étagement => ordre « plat » Biosphère niveau inférieur 7 groupes : 5 (acides aminés) + 1 STOP + 1 START 7 nombres : de 0 à 6 cardinale on ne fait pas la différence entre les positions des éléments de l’ensemble => pas de notion de suite/séquencement/d’ordre Cosmosphère 3 catégories : significatifs START STOP 3 valeurs : 1 autre ternaire on ne fait pas de différence entre les éléments et l’ensemble de ces éléments => pas de notion de force Protosphère 2 ensembles : non-significatifs 2 valeurs : binaire on fait la différence entre rien et qque chose mais il n’y a pas d’état intermédiaire, pas de passage possible=> pas de de notion de temps Alain Bruyère Paris 12-13/05/2006