chapitre 17 Du gène à la protéine 377
m Figure 17.1 Comment un simple gène
défectueux peut-il causer l’aspect étonnant
de ce cerf albinos ?
ConCepts Clés
17.1 Les gènes codent pour les protéines
par l’intermédiaire de la transcription
et de la traduction
17.2 La transcription est la synthèse de l’arN
à partir de l’aDN : une étude détaillée
17.3 Dans les cellules eucaryotes, l’arN
est modifié après avoir été transcrit
17.4 La traduction est la synthèse d’un
polypeptide à partir de l’arN messager :
une étude détaillée
17.5 Les mutations d’un ou de quelques
nucléotides peuvent modifier la structure
et la fonction des protéines
17.6 L’expression génique se manifeste selon
des modes différents au sein du monde
vivant, mais le concept de gène
est universel
IntroduCtIon
La transmission
de l’information génétique
En 2006, dans le massif montagneux de l’est de l’Allemagne,
un jeune cerf albinos qui a été aperçu gambadant en compagnie de plusieurs cerfs bruns a provoqué un tollé (figure 17.1).
Une association de chasse locale a annoncé que le cerf albinos
souffrait d’un « problème génétique » et devait être abattu.
Certaines personnes ont fait valoir qu’il suffirait de l’empêcher de s’accoupler avec d’autres cerfs pour protéger le patrimoine génétique de la population. D’autres encore favorisaient
le déplacement du cerf albinos dans une réserve naturelle,
craignant qu’il soit trop visible pour les prédateurs s’il était
laissé en liberté dans la nature. Une vedette du rock allemande a même tenu un concert-bénéfice afin d’amasser des
fonds pour son déplacement. Quelle est la cause du phénotype étonnant de ce cerf, responsable de ce vif débat ?
Au chapitre 14, vous avez appris que les caractères transmis
sont déterminés par les gènes et que le caractère de l’albinisme
est produit par un allèle récessif du gène de la pigmentation.
L’information contenue dans les gènes se présente sous la
forme de séquences nucléotidiques précises, alignées sur les
brins d’ADN, c’est-à-dire le matériel génétique. Mais comment
s’opère le lien entre cette information et les caractères d’un
organisme donné ? En d’autres termes, que dit vraiment le
gène, et comment les cellules traduisent-elles son message en
caractères précis, tels que la couleur des cheveux, le groupe
sanguin, ou, dans le cas de ce cerf albinos, l’absence totale de
pigmentation ? L’animal possède une version défectueuse d’une
protéine essentielle, une enzyme requise pour la synthèse des
pigments, et cette protéine est défectueuse parce que le gène
qui code pour elle contient des informations erronées.
Cet exemple illustre le thème principal de ce chapitre : c’est
en dictant la synthèse de certaines protéines que l’ADN d’un
organisme produit des caractères spécifiques. Autrement dit,
les protéines représentent le lien entre le génotype et le phénotype. L’expression génique est le processus par lequel
l’ADN régit la synthèse des protéines (ou, dans certains cas,
seulement des ARN). L’expression des gènes qui codent pour
les protéines comporte deux étapes : la transcription et la traduction. Le présent chapitre décrit en détail la transmission
de l’information des gènes aux protéines et explique comment les mutations génétiques influent sur les organismes en
modifiant leurs protéines. À la fin de ce chapitre, quand
vous aurez compris le processus des mutations génétiques –
qui sont semblables dans les trois domaines du vivant –, nous
étudierons en détail le concept de gène.
ConCept
17.1
Les gènes codent pour les protéines
par l’intermédiaire de la transcription
et de la traduction
Avant d’étudier en détail la façon dont les gènes dirigent la synthèse des protéines, prenons le temps d’examiner comment fut
découverte la relation fondamentale entre gènes et protéines.
Du gène
à la protéine
17
m Figure 17.1 Comment un simple gène
défectueux peut-il causer l’aspect étonnant
de ce cerf albinos ?
ConCepts Clés
17.1 Les gènes codent pour les protéines
par l’intermédiaire de la transcription
et de la traduction
17.2 La transcription est la synthèse de l’arN
à partir de l’aDN : une étude détaillée
17.3 Dans les cellules eucaryotes, l’arN
est modifié après avoir été transcrit
17.4 La traduction est la synthèse d’un
polypeptide à partir de l’arN messager :
une étude détaillée
17.5 Les mutations d’un ou de quelques
nucléotides peuvent modifier la structure
et la fonction des protéines
17.6 L’expression génique se manifeste selon
des modes différents au sein du monde
vivant, mais le concept de gène
est universel
IntroduCtIon
La transmission
de l’information génétique
En 2006, dans le massif montagneux de l’est de l’Allemagne,
un jeune cerf albinos qui a été aperçu gambadant en compagnie de plusieurs cerfs bruns a provoqué un tollé (figure 17.1).
Une association de chasse locale a annoncé que le cerf albinos
souffrait d’un « problème génétique » et devait être abattu.
Certaines personnes ont fait valoir qu’il suffirait de l’empêcher de s’accoupler avec d’autres cerfs pour protéger le patrimoine génétique de la population. D’autres encore favorisaient
le déplacement du cerf albinos dans une réserve naturelle,
craignant qu’il soit trop visible pour les prédateurs s’il était
laissé en liberté dans la nature. Une vedette du rock allemande a même tenu un concert-bénéfice afin d’amasser des
fonds pour son déplacement. Quelle est la cause du phénotype étonnant de ce cerf, responsable de ce vif débat ?
Au chapitre 14, vous avez appris que les caractères transmis
sont déterminés par les gènes et que le caractère de l’albinisme
est produit par un allèle récessif du gène de la pigmentation.
L’information contenue dans les gènes se présente sous la
forme de séquences nucléotidiques précises, alignées sur les
brins d’ADN, c’est-à-dire le matériel génétique. Mais comment
s’opère le lien entre cette information et les caractères d’un
organisme donné ? En d’autres termes, que dit vraiment le
gène, et comment les cellules traduisent-elles son message en
caractères précis, tels que la couleur des cheveux, le groupe
sanguin, ou, dans le cas de ce cerf albinos, l’absence totale de
pigmentation ? L’animal possède une version défectueuse d’une
protéine essentielle, une enzyme requise pour la synthèse des
pigments, et cette protéine est défectueuse parce que le gène
qui code pour elle contient des informations erronées.
Cet exemple illustre le thème principal de ce chapitre : c’est
en dictant la synthèse de certaines protéines que l’ADN d’un
organisme produit des caractères spécifiques. Autrement dit,
les protéines représentent le lien entre le génotype et le phénotype. L’expression génique est le processus par lequel
l’ADN régit la synthèse des protéines (ou, dans certains cas,
seulement des ARN). L’expression des gènes qui codent pour
les protéines comporte deux étapes : la transcription et la traduction. Le présent chapitre décrit en détail la transmission
de l’information des gènes aux protéines et explique comment les mutations génétiques influent sur les organismes en
modifiant leurs protéines. À la fin de ce chapitre, quand
vous aurez compris le processus des mutations génétiques –
qui sont semblables dans les trois domaines du vivant –, nous
étudierons en détail le concept de gène.
ConCept
17.1
Les gènes codent pour les protéines
par l’intermédiaire de la transcription
et de la traduction
Avant d’étudier en détail la façon dont les gènes dirigent la synthèse des protéines, prenons le temps d’examiner comment fut
découverte la relation fondamentale entre gènes et protéines.
Du gène
à la protéine
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