chapitre 17 Du gène à la protéine 403
Révision Du chapitRe 17
réSUMé DeS cONceptS cLéS
ConCept
17.1
les gènes codent pour les protéines par l’intermédiaire
de la transcription et de la traduction (p. 377 à 384)
• L’ADN régit le métabolisme en ordonnant aux cellules de fabriquer
des enzymes spécifiques et d’autres protéines par l’intermédiaire
du processus de l’expression génique. Les études de Beadle et
Tatum de souches mutantes de Neurospora ont abouti à l’hypothèse
appelée un gène, un polypeptide. Les gènes codent pour les chaînes
polypep tidiques ou pour les molécules d’ARN.
• La transcription est la synthèse d’ARN complémentaire à un brin
matrice de l’ADN permettant le passage de l’information de désoxyribonucléotides à des ribonucléotides. La traduction est la synthèse
d’un polypeptide dont la séquence d’acides aminés est codée par la
séquence de nucléotides dans l’ARNm ; ce transfert de l’information
implique donc un passage du langage des nucléotides à celui des
acides aminés.
• L’information génétique dans l’ADN est encodée sous forme
de séquence de triplets de nucléotides qui ne se chevauchent
pas, ou génons. Un codon est un triplet de nucléotides qui, dans
l’ARNm, peut coder pour un acide aminé (61 des 64 codons codent
pour les acides aminés) ou servir de signal d’arrêt (3 codons).
Les codons doivent être lus dans le bon cadre de lecture
(dans le bon sens).
Décrivez le processus de l’expression génique par lequel un gène
modifie le phénotype d’un organisme.
ConCept
17.2
la transcription est la synthèse de l’Arn
à partir de l’Adn : une étude détaillée (p. 384 à 386)
• La synthèse de l’ARN est catalysée par l’ARN polymérase, qui
assemble les nucléotides complémentaires de l’ARN au brin matrice
de l’ADN. Ce processus obéit aux mêmes règles d’appariement des
bases que la réplication de l’ADN. Toutefois, dans l’ARN, l’uracile
remplace la thymine.
5
3
3
5
5
Promoteur
ARN polymérase
Brin matrice d’ADN
Transcrit d’ARN
3
Unité de transcription
• Les trois étapes de la transcription sont l’initiation, l’élongation
et la terminaison. Des promoteurs, comportant souvent une boîte
TATA chez les Eucaryotes, déterminent l’endroit de l’initiation de la
synthèse de l’ARN. Chez les Eucaryotes, les facteurs de transcription aident l’ARN polymérase à reconnaître les séquences du promoteur, en formant un complexe d’initiation de la transcription.
Les mécanismes de termi naison sont différents chez les Bactéries
et les Eucaryotes.
Quelles sont les similitudes et les différences dans l’initiation
de la transcription des gènes chez les Bactéries et les Eucaryotes ?
?
?
ConCept
17.3
dans les cellules eucaryotes, l’Arn est modifié
après avoir été transcrit (p. 387 à 389)
• Chez les Eucaryotes, les molé cules
d’ARN prémessager subissent une
maturation de l’ARN avant
de quitter le noyau. Cette maturation comprend l’épissage de
l’ARN, l’ajout à l’extrémité 59
d’une coiffe 59 et l’ajout à l’extrémité 39 d’une queue poly-A.
• La plupart des gènes d’Eucaryotes sont séparés en segments : ils
contiennent des introns intercalés entre les exons (régions contenues dans l’ARNm). Pendant l’épissage de l’ARN, les introns sont
enlevés et les exons sont réunis. L’épissage de l’ARN est catalysé par
le complexe d’épissage. Dans certains cas, l’ARN catalyse seul
son propre épissage. La capacité catalytique de certaines molécules
d’ARN, appelées ribo zymes, provient de propriétés inhérentes
à l’ARN. La présence d’introns permet l’épissage différentiel
de l’ARN.
Quelle est la fonction de la coiffe 5’ et de la queue poly-A
dans l’ARNm des Eucaryotes ?
ConCept
17.4
la traduction est la synthèse d’un polypeptide
à partir de l’Arn messager : une étude détaillée
(p. 390 à 397)
• Une cellule traduit le message de l’ARNm en polypeptides avec l’aide
de l’ARN de transfert (ARNt). Après avoir été fixée à l’acide
aminé qui lui correspond par une aminoacyl-ARNt synthétase,
chaque molécule d’ARN de transfert s’aligne sur le codon complémentaire de l’ARNm par l’intermédiaire de son anticodon. Un ribosome,
constitué d’ARN ribosomique (ARNr) et de protéines, facilite
cet appariement grâce à son site de liaison pour l’ARNm et à son
site de liaison pour l’ARNt.
• Les ribosomes coordonnent les trois
étapes de la traduction, qui sont
l’initiation, l’élongation et la terminaison. L’ARNr catalyse la formation
des liaisons polypeptidiques entre les
acides aminés pendant que les ARNt
se déplacent à travers les sites A et P
et sortent au site E.
• Plusieurs ribosomes peuvent traduire
une même molécule d’ARNm simultanément ; ils forment alors un
polyribosome.
• Après la traduction, la protéine peut
subir des modifications qui influent
sur sa structure tridimensionnelle. Les ribosomes libres dans le cytosol
amorcent la synthèse de toutes les protéines ; cependant, celles qui
sont destinées au réseau intra cellulaire de membranes ou devant être
sécrétées doivent être transportées dans le RE. Dans ce dernier cas,
les protéines sont dotées d’une séquence signal à laquelle se lie
une particule de reconnaissance du signal (PRS), ce qui
permet au ribosome de se lier au RE.
Quelle fonction remplissent les ARNt dans le processus
de la traduction ?
ARNm
Coiffe 5
ARN prémessager
Queue poly-A
?
Polypeptide
ARNt
Acide
aminé
Anticodon
ARNm
Ribosome
Codon
E
A
?
Révision Du chapitRe 17
réSUMé DeS cONceptS cLéS
ConCept
17.1
les gènes codent pour les protéines par l’intermédiaire
de la transcription et de la traduction (p. 377 à 384)
• L’ADN régit le métabolisme en ordonnant aux cellules de fabriquer
des enzymes spécifiques et d’autres protéines par l’intermédiaire
du processus de l’expression génique. Les études de Beadle et
Tatum de souches mutantes de Neurospora ont abouti à l’hypothèse
appelée un gène, un polypeptide. Les gènes codent pour les chaînes
polypep tidiques ou pour les molécules d’ARN.
• La transcription est la synthèse d’ARN complémentaire à un brin
matrice de l’ADN permettant le passage de l’information de désoxyribonucléotides à des ribonucléotides. La traduction est la synthèse
d’un polypeptide dont la séquence d’acides aminés est codée par la
séquence de nucléotides dans l’ARNm ; ce transfert de l’information
implique donc un passage du langage des nucléotides à celui des
acides aminés.
• L’information génétique dans l’ADN est encodée sous forme
de séquence de triplets de nucléotides qui ne se chevauchent
pas, ou génons. Un codon est un triplet de nucléotides qui, dans
l’ARNm, peut coder pour un acide aminé (61 des 64 codons codent
pour les acides aminés) ou servir de signal d’arrêt (3 codons).
Les codons doivent être lus dans le bon cadre de lecture
(dans le bon sens).
Décrivez le processus de l’expression génique par lequel un gène
modifie le phénotype d’un organisme.
ConCept
17.2
la transcription est la synthèse de l’Arn
à partir de l’Adn : une étude détaillée (p. 384 à 386)
• La synthèse de l’ARN est catalysée par l’ARN polymérase, qui
assemble les nucléotides complémentaires de l’ARN au brin matrice
de l’ADN. Ce processus obéit aux mêmes règles d’appariement des
bases que la réplication de l’ADN. Toutefois, dans l’ARN, l’uracile
remplace la thymine.
5
3
3
5
5
Promoteur
ARN polymérase
Brin matrice d’ADN
Transcrit d’ARN
3
Unité de transcription
• Les trois étapes de la transcription sont l’initiation, l’élongation
et la terminaison. Des promoteurs, comportant souvent une boîte
TATA chez les Eucaryotes, déterminent l’endroit de l’initiation de la
synthèse de l’ARN. Chez les Eucaryotes, les facteurs de transcription aident l’ARN polymérase à reconnaître les séquences du promoteur, en formant un complexe d’initiation de la transcription.
Les mécanismes de termi naison sont différents chez les Bactéries
et les Eucaryotes.
Quelles sont les similitudes et les différences dans l’initiation
de la transcription des gènes chez les Bactéries et les Eucaryotes ?
?
?
ConCept
17.3
dans les cellules eucaryotes, l’Arn est modifié
après avoir été transcrit (p. 387 à 389)
• Chez les Eucaryotes, les molé cules
d’ARN prémessager subissent une
maturation de l’ARN avant
de quitter le noyau. Cette maturation comprend l’épissage de
l’ARN, l’ajout à l’extrémité 59
d’une coiffe 59 et l’ajout à l’extrémité 39 d’une queue poly-A.
• La plupart des gènes d’Eucaryotes sont séparés en segments : ils
contiennent des introns intercalés entre les exons (régions contenues dans l’ARNm). Pendant l’épissage de l’ARN, les introns sont
enlevés et les exons sont réunis. L’épissage de l’ARN est catalysé par
le complexe d’épissage. Dans certains cas, l’ARN catalyse seul
son propre épissage. La capacité catalytique de certaines molécules
d’ARN, appelées ribo zymes, provient de propriétés inhérentes
à l’ARN. La présence d’introns permet l’épissage différentiel
de l’ARN.
Quelle est la fonction de la coiffe 5’ et de la queue poly-A
dans l’ARNm des Eucaryotes ?
ConCept
17.4
la traduction est la synthèse d’un polypeptide
à partir de l’Arn messager : une étude détaillée
(p. 390 à 397)
• Une cellule traduit le message de l’ARNm en polypeptides avec l’aide
de l’ARN de transfert (ARNt). Après avoir été fixée à l’acide
aminé qui lui correspond par une aminoacyl-ARNt synthétase,
chaque molécule d’ARN de transfert s’aligne sur le codon complémentaire de l’ARNm par l’intermédiaire de son anticodon. Un ribosome,
constitué d’ARN ribosomique (ARNr) et de protéines, facilite
cet appariement grâce à son site de liaison pour l’ARNm et à son
site de liaison pour l’ARNt.
• Les ribosomes coordonnent les trois
étapes de la traduction, qui sont
l’initiation, l’élongation et la terminaison. L’ARNr catalyse la formation
des liaisons polypeptidiques entre les
acides aminés pendant que les ARNt
se déplacent à travers les sites A et P
et sortent au site E.
• Plusieurs ribosomes peuvent traduire
une même molécule d’ARNm simultanément ; ils forment alors un
polyribosome.
• Après la traduction, la protéine peut
subir des modifications qui influent
sur sa structure tridimensionnelle. Les ribosomes libres dans le cytosol
amorcent la synthèse de toutes les protéines ; cependant, celles qui
sont destinées au réseau intra cellulaire de membranes ou devant être
sécrétées doivent être transportées dans le RE. Dans ce dernier cas,
les protéines sont dotées d’une séquence signal à laquelle se lie
une particule de reconnaissance du signal (PRS), ce qui
permet au ribosome de se lier au RE.
Quelle fonction remplissent les ARNt dans le processus
de la traduction ?
ARNm
Coiffe 5
ARN prémessager
Queue poly-A
?
Polypeptide
ARNt
Acide
aminé
Anticodon
ARNm
Ribosome
Codon
E
A
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