Collège Lionel-Groulx

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

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

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

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Plan du cours Introduction: L’ARN et le code génétique La synthèse protéique par étape La transcription La maturation de l’ARNprém La traduction Les modifications post- traductionnelles Les mutations ponctuelles Figure 17.3 b), p. 381 Collège Lionel-Groulx

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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

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

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

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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

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

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La transcription Vitesse de l’ARN polymérase: 60 nucléotides par secondes Figure 17.7, p. 385 Séquence de terminaison: AAUAAA Collège Lionel-Groulx

12 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

13 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

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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 pas 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

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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

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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

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

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

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

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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

21 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

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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

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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

24 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

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

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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

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Résumé Animation du Campbell Film: Protein Synthesis Translation 2008 Film: Translation: the movie Collège Lionel-Groulx

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Figure 17.26, p. 402 Collège Lionel-Groulx

29 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

30 L’exocytose: pour expédier des protéines à l’extérieur de la cellule
Figure 7.12, p. 146 Collège Lionel-Groulx

31 5. Les mutations ponctuelles
Modification du bagage génétique d’une cellule. Mutation ponctuelle: Modification chimique d`une paire de bases azotées Sont parfois silencieuses: deux codons différents peuvent coder pour le même acide aminé Comment une mutation arrive-t-elle? 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

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Figure 17.23, p. 398 Collège Lionel-Groulx