Génétique moléculaire

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1 Génétique moléculaire
Christèle COLLADOS d’après Gilles BOURBONNAIS (

2 LES ACIDES NUCLEIQUES (1) Les nucléotides
LEGENDE pentose (ribose ou désoxyribose) base azotée (Guanine, Cytosine, Adénine; Thymine ou Uracile) Nucléoside Nucléoside monophosphate = nucléotide Nucléoside diphosphate = nucléotide acide phosphorique Nucléoside triphosphate = nucléotide

3 LES ACIDES NUCLEIQUES (2) L’Acide Désoxyribonucléique

4 LES ACIDES NUCLEIQUES (3) Structure spatiale de l’ADN

5 TRANSCRIPTION (1) TRANSCRIPTION
= Copie du message porté par un gène en une molécule complémentaire d’ARNm Brin codant = sens Brin transcrit Ribonucléotides libres

6 Vitesse de la synthèse ~ 60 nucléotides / s
LA TRANSCRIPTION (2) Copie du gène en ARN = ARNm (ARN messager) Vitesse de la synthèse ~ 60 nucléotides / s L'ARN se détache et la molécule d'ADN se referme

7 LA TRANSCRIPTION (2) Gènes morcelés des eucaryotes

8 LA TRADUCTION nécessité d’un code génétique (1)
= Décodage de la molécule d’ARNm qui conduit à la synthèse d’une chaîne polypeptidique Supposons qu'on veuille écrire des mots en formant des colliers avec des perles de quatre couleurs différentes (représentant les 4 nucléotides). On pourrait attribuer une lettre à chaque couleur MAIS : on ne peut pas désigner plus de 4 lettres sur 26 (or il y a 20 acides aminés différents).

9 LA TRADUCTION nécessité d’un code génétique (2)
Regroupons les billes deux à deux Par exemple : MAIS : on ne peut désigner que 16 lettres (42)

10 LA TRADUCTION nécessité d’un code génétique (3)
Regroupons les billes trois à trois Par exemple : Il y a 64 (43) possibilités ; les 20 acides aminés peuvent alors être codés

11 LA TRADUCTION Le code génétique

12 MECANISME DE LA TRADUCTION (1) Initiation
Liaison deux ARNt grâce à leur anticodon complémentaire au codon. Le brin d'ARNm s'attache au ribosome Formation d’une liaison covalente entre les 2 acides aminés

13 MECANISME DE LA TRADUCTION (2) Elongation
Le ribosome avance de trois nucléotides Le premier ARNt quitte le ribosome Un nouvel ARNt se positionne dans le site « libre » du ribosome

14 MECANISME DE LA TRADUCTION (3) Elongation (suite)
La synthèse s’arrête au niveau d’un codon STOP et le polypeptide est libéré

15 MECANISME DE LA TRADUCTION (4)
Polypeptide ARNm Ribosome

16 EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUE récapitulatif (1)
Chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un codon de l'ARNm. Chaque codon de l'ARNm correspond à un anti-codon spécifique de l'ARNt. Chaque anti-codon correspond à un acide aminé spécifique. DONC : chaque triplet de nucléotides sur l'ADN correspond à un acide aminé.

17 EXPRESSION DE L’INFORMATION GENETIQUE récapitulatif (2)

18 REPLICATION DE L’ADN (1) Cycle cellulaire
G2 M S G1 G1

19 REPLICATION DE L’ADN Mécanisme

20 CAS DES RETROVIRUS Structure du VIH

21 CAS DES RETROVIRUS Cycle viral
Fixation du VIH sur des récepteurs de la cellule cible et pénétration de l'ARN viral dans la cellule 1 Rétrotranscription de l'ARN viral en ADN par la transcriptase inverse 2 Intégration au génome de la cellule hôte 3 Multiplication de l'ARN viral par transcription 4 Synthèse des protéines virales 5 Assemblage des particules virales 6 Sortie des virus par bourgeonnement 7

22 ANOMALIES GENETIQUES (1) Les mutations ponctuelles
Elles ne modifient qu’une très petite portion du gène (souvent 1 seul nucléotide)

23 ANOMALIES GENETIQUES (2) Les anomalies chromosomiques
ANOMALIE DU NOMBRE DE CHROMOSOMES : par exemple la trisomie 21

24 ANOMALIES GENETIQUES (3) Les anomalies chromosomiques
ANOMALIE DE STRUCTURE DES CHROMOSOMES

25 PARENTE MOLECULAIRE (1) Comparaison de séquences protéiques de la chaîne alpha de l’hémoglobine chez différents primates

26 PARENTE MOLECULAIRE (2) Arbre phylogénétique