2.2. La vie et ses contraintes
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la myosine, ce qui porte le nombre d'acides aminés identifiés à 26. Ces
variations mineures montrent que le code génétique lui-même peut
évoluer par dérivation en utilisant un sous-ensemble d'ARN de transfert
(ARNt) avec leur codage. Ainsi chez certaines bactéries, la glutamine
pourrait dériver du glutamate encore fixé à son ARNt.
La séquence des codons de l'ADN est convertie en une séquence d'ARN
messager par l'action d'une enzyme et cette nouvelle séquence est transcrite par les organites spécialisés que sont les ribosomes. Il faut noter ici
l'importance du cadre de lecture. En effet, la mutation d'un seul nucléotide
dans une séquence par addition ou délétion d'une base modifie le cadre
de lecture et la protéine résultante de la transcription est souvent non
fonctionnelle. Les acides aminés s'alignent les uns à côté des autres en
respectant l'ordre des codons, constituant ainsi une protéine donnée. On
constate qu'en dehors des codons d'initiation (AUG) et de terminaison
STOP (ou non-sens), (UAA, UAG et UGA) de la transcription d'un gène
donné, plusieurs codons codent le même acide aminé; ce sont donc des
codons synonymes qui entraînent des redondances. Il reste donc 60 codons
pour coder les 19 acides aminés, méthionine décomptée. Ce sont les
!ègles de correspondance entre la séquence des nucléotides dans les
acides nucléiques, les codons, et celle des acides aminés dans les protéines qui constituent la notion de code génétique. Il y a une colinéarité
entre les deux informations.
Du fait que tous les codons ne codent pas chacun des acides aminés
différents, on dit que le code génétique est dégénéré ou redondant. Cette
première expression est très malvenue; il vaudrait mieux dire évolué par
dérivations et optimisé par la sélection naturelle. En fait le code génétique a
évolué et la forme que nous lui connaissons aujourd'hui est dérivée d'une
forme originelle où la sélection naturelle a optimisé les correspondances
des codons-acides aminés. Ce code est maintenant considéré comme étant
quasi-universel depuis les bactéries jusqu'aux mammifères avec quelques
rares exceptions 1 . De fait, le code a dû se fixer avant la formation du
dernier ancêtre commun à l'ensemble des êtres vivants (LUCA) pour
qu'on le retrouve aussi largement répandu dans la biosphère.
1. Le code génétique des mitochondries de mammifères, dont nous savons que ces organites correspondent à des endosymbioses avec des bactéries, montre des différences avec
le code universel. Très petit, ce génome code seulement 13 protéines. En outre chez les
mycoplasmes (Mycoplasma capricolum), UGA, qui est un codon STOP, code le tryptophane.
De même chez les ciliés Tetrahymena et Paramecium, les codons non-sens ou STOP UAA
et UAG codent la glutamine. Chez les hydres, il est aussi légèrement différent. D'autres
variantes de traduction de codons sont connues chez les Archaeobactéries, les Eubactéries,
les algues vertes (Acetabularia), les mitochondries et les champignons.
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la myosine, ce qui porte le nombre d'acides aminés identifiés à 26. Ces
variations mineures montrent que le code génétique lui-même peut
évoluer par dérivation en utilisant un sous-ensemble d'ARN de transfert
(ARNt) avec leur codage. Ainsi chez certaines bactéries, la glutamine
pourrait dériver du glutamate encore fixé à son ARNt.
La séquence des codons de l'ADN est convertie en une séquence d'ARN
messager par l'action d'une enzyme et cette nouvelle séquence est transcrite par les organites spécialisés que sont les ribosomes. Il faut noter ici
l'importance du cadre de lecture. En effet, la mutation d'un seul nucléotide
dans une séquence par addition ou délétion d'une base modifie le cadre
de lecture et la protéine résultante de la transcription est souvent non
fonctionnelle. Les acides aminés s'alignent les uns à côté des autres en
respectant l'ordre des codons, constituant ainsi une protéine donnée. On
constate qu'en dehors des codons d'initiation (AUG) et de terminaison
STOP (ou non-sens), (UAA, UAG et UGA) de la transcription d'un gène
donné, plusieurs codons codent le même acide aminé; ce sont donc des
codons synonymes qui entraînent des redondances. Il reste donc 60 codons
pour coder les 19 acides aminés, méthionine décomptée. Ce sont les
!ègles de correspondance entre la séquence des nucléotides dans les
acides nucléiques, les codons, et celle des acides aminés dans les protéines qui constituent la notion de code génétique. Il y a une colinéarité
entre les deux informations.
Du fait que tous les codons ne codent pas chacun des acides aminés
différents, on dit que le code génétique est dégénéré ou redondant. Cette
première expression est très malvenue; il vaudrait mieux dire évolué par
dérivations et optimisé par la sélection naturelle. En fait le code génétique a
évolué et la forme que nous lui connaissons aujourd'hui est dérivée d'une
forme originelle où la sélection naturelle a optimisé les correspondances
des codons-acides aminés. Ce code est maintenant considéré comme étant
quasi-universel depuis les bactéries jusqu'aux mammifères avec quelques
rares exceptions 1 . De fait, le code a dû se fixer avant la formation du
dernier ancêtre commun à l'ensemble des êtres vivants (LUCA) pour
qu'on le retrouve aussi largement répandu dans la biosphère.
1. Le code génétique des mitochondries de mammifères, dont nous savons que ces organites correspondent à des endosymbioses avec des bactéries, montre des différences avec
le code universel. Très petit, ce génome code seulement 13 protéines. En outre chez les
mycoplasmes (Mycoplasma capricolum), UGA, qui est un codon STOP, code le tryptophane.
De même chez les ciliés Tetrahymena et Paramecium, les codons non-sens ou STOP UAA
et UAG codent la glutamine. Chez les hydres, il est aussi légèrement différent. D'autres
variantes de traduction de codons sont connues chez les Archaeobactéries, les Eubactéries,
les algues vertes (Acetabularia), les mitochondries et les champignons.