406 trOiSiÈMe partie La génétique
3. Séquence normale de l’ADN
(brin matrice du haut) :
Séquence de l’ARNm :
Brin non transcrit :
Brin non transcrit :
Séquence d’acides aminés :
Séquence de l’ARNm :
Séquence d’acides aminés :
Met-Asn-Arg-Leu-Arrêt
5'-AUGAACAGGUUAUAG-3'
5'-ATGAACAGGTTATAG-3'
3'-TACTTGTCCAATATC-5'
3'-TACTTGTCCGATATC-5'
5'-ATGAACAGGCTATAG-3'
5'-AUGAACAGGCUAUAG-3'
Met-Asn-Arg-Leu-Arrêt
Séquence de l’ADN mutant
(le brin matrice est en haut) :
Aucun effet : la séquence d’acides aminés est Met-Asn-Arg-Leu avant et
après la mutation parce que les codons de l’ARNm 59-CUA-39 et 59-UUA-39
codent tous les deux pour Leu. (Le cinquième codon est un codon
de terminaison.)
retour sur le concept 17.6
1. Non. Dans une cellule eucaryote, la transcription et la traduction sont
séparées dans l’espace et le temps ; cette différence est la conséquence de
la division de la cellule eucaryote en compartiments. 2. Lorsqu’un ribosome termine la traduction et se dissocie, les deux sous-unités seraient
situées très près de la coiffe. Cela pourrait faciliter leur réassemblage et
l’initiation de la synthèse d’un nouveau polypeptide, ce qui augmenterait l’efficacité de la traduction.
Questions du résumé des concepts clés
17.1 Un gène contient l’information génétique sous la forme d’une
séquence de nucléotides. Le gène est d’abord transcrit en une molécule
d’ARN, et une molécule d’ARN messager est par la suite traduite en polypeptide. Le polypeptide constitue une partie ou l’ensemble d’une protéine,
qui remplit une fonction dans la cellule et contribue au phénotype de
l’organisme. 17.2 Les gènes bactériens et eucaryotes ont des promoteurs,
des régions où l’ARN polymérase se fixe et commence la transcription.
Chez les Bactéries, l’ARN polymérase se fixe directement au promoteur ;
chez les Eucaryotes, les facteurs de transcription se lient d’abord au promoteur, puis l’ARN polymérase se fixe en même temps aux facteurs de
transcription et au promoteur. 17.3 La coiffe 59 et la queue poly-A aident
l’ARNm à sortir du noyau, contribuent à le stabiliser une fois rendu dans
le cytosol et facilitent sa fixation aux ribosomes. 17.4 Les ARNt agissent
comme traducteurs du langage des bases des nucléotides de l’ARNm à
celui des acides aminés des polypeptides. Un ARNt achemine un acide
aminé spécifique, et l’anticodon sur l’ARNt est complémentaire au codon
sur l’ARNm qui code pour cet acide aminé. Dans le ribosome, l’ARNt se
lie au site A, où le nouvel acide aminé est attaché au polypeptide en
cours de synthèse ; ce nouvel acide aminé devient la nouvelle extrémité
(C-terminale) du polypeptide. Ensuite, l’ARNt se déplace vers le site P.
Lorsque l’acide aminé suivant est ajouté par l’intermédiaire du transfert
du polypeptide au nouvel ARNt, l’ARNt maintenant vide se déplace vers
le site E, où il sort du ribosome. 17.5 Lorsqu’une base nucléotidique est
modifiée chimiquement, ses caractéristiques d’appariement des bases
peuvent changer. Dans ce cas, un nucléotide incorrect sera probablement
incorporé dans le brin complémentaire lors de la réplication suivante de
l’ADN ; cette mutation se perpétuera par l’intermédiaire des autres processus de réplication. Une fois que le gène est transcrit, le codon muté
peut coder pour un acide aminé différent qui inhibe ou modifie la fonction d’une protéine. Si la modification chimique de la base est détectée
et réparée par le système de réparation de l’ADN avant la réplication
suivante, il n’en résulte aucune mutation. 17.6 Chez les Eucaryotes, la
présence d’une enveloppe nucléaire signifie que la transcription et la
traduction sont séparées dans l’espace et, par conséquent, dans le temps.
Cette séparation permet à d’autres processus (spécifiquement, la maturation de l’ARN) de se produire et fournit d’autres étapes auxquelles
l’expression génique peut être régulée.
évAluAtIon
1. b ; 2. d ; 3. a ; 4. a ; 5. b ; 6. d ; 7. e ;
8.
Type d’ARN
Fonctions
ARN messager
(ARNm)
Transmet aux ribosomes l’information
de l’ADN définissant les séquences d’acides
aminés des protéines.
Sert de traducteur lors de la synthèse
des protéines ; traduit les codons d’ARNm
en acides aminés.
Joue un rôle structural et catalytique (pARNn)
dans les complexes d’épissage (formés de
protéines et d’ARN) qui effectuent l’épissage
de l’ARN prémessager.
Précurseur de l’ARNm, de l’ARNr ou de l’ARNt,
avant de subir une maturation. Certaines molécules
d’ARN provenant des introns agissent comme
des ribozymes et catalysent leur propre épissage.
Joue un rôle catalytique (ribozyme)
et un rôle structural dans les ribosomes.
ARN de transfert
(ARNt)
ARN ribosomique
(ARNr)
Petit ARN nucléaire
(pARNn)
Transcrit primaire
3. Séquence normale de l’ADN
(brin matrice du haut) :
Séquence de l’ARNm :
Brin non transcrit :
Brin non transcrit :
Séquence d’acides aminés :
Séquence de l’ARNm :
Séquence d’acides aminés :
Met-Asn-Arg-Leu-Arrêt
5'-AUGAACAGGUUAUAG-3'
5'-ATGAACAGGTTATAG-3'
3'-TACTTGTCCAATATC-5'
3'-TACTTGTCCGATATC-5'
5'-ATGAACAGGCTATAG-3'
5'-AUGAACAGGCUAUAG-3'
Met-Asn-Arg-Leu-Arrêt
Séquence de l’ADN mutant
(le brin matrice est en haut) :
Aucun effet : la séquence d’acides aminés est Met-Asn-Arg-Leu avant et
après la mutation parce que les codons de l’ARNm 59-CUA-39 et 59-UUA-39
codent tous les deux pour Leu. (Le cinquième codon est un codon
de terminaison.)
retour sur le concept 17.6
1. Non. Dans une cellule eucaryote, la transcription et la traduction sont
séparées dans l’espace et le temps ; cette différence est la conséquence de
la division de la cellule eucaryote en compartiments. 2. Lorsqu’un ribosome termine la traduction et se dissocie, les deux sous-unités seraient
situées très près de la coiffe. Cela pourrait faciliter leur réassemblage et
l’initiation de la synthèse d’un nouveau polypeptide, ce qui augmenterait l’efficacité de la traduction.
Questions du résumé des concepts clés
17.1 Un gène contient l’information génétique sous la forme d’une
séquence de nucléotides. Le gène est d’abord transcrit en une molécule
d’ARN, et une molécule d’ARN messager est par la suite traduite en polypeptide. Le polypeptide constitue une partie ou l’ensemble d’une protéine,
qui remplit une fonction dans la cellule et contribue au phénotype de
l’organisme. 17.2 Les gènes bactériens et eucaryotes ont des promoteurs,
des régions où l’ARN polymérase se fixe et commence la transcription.
Chez les Bactéries, l’ARN polymérase se fixe directement au promoteur ;
chez les Eucaryotes, les facteurs de transcription se lient d’abord au promoteur, puis l’ARN polymérase se fixe en même temps aux facteurs de
transcription et au promoteur. 17.3 La coiffe 59 et la queue poly-A aident
l’ARNm à sortir du noyau, contribuent à le stabiliser une fois rendu dans
le cytosol et facilitent sa fixation aux ribosomes. 17.4 Les ARNt agissent
comme traducteurs du langage des bases des nucléotides de l’ARNm à
celui des acides aminés des polypeptides. Un ARNt achemine un acide
aminé spécifique, et l’anticodon sur l’ARNt est complémentaire au codon
sur l’ARNm qui code pour cet acide aminé. Dans le ribosome, l’ARNt se
lie au site A, où le nouvel acide aminé est attaché au polypeptide en
cours de synthèse ; ce nouvel acide aminé devient la nouvelle extrémité
(C-terminale) du polypeptide. Ensuite, l’ARNt se déplace vers le site P.
Lorsque l’acide aminé suivant est ajouté par l’intermédiaire du transfert
du polypeptide au nouvel ARNt, l’ARNt maintenant vide se déplace vers
le site E, où il sort du ribosome. 17.5 Lorsqu’une base nucléotidique est
modifiée chimiquement, ses caractéristiques d’appariement des bases
peuvent changer. Dans ce cas, un nucléotide incorrect sera probablement
incorporé dans le brin complémentaire lors de la réplication suivante de
l’ADN ; cette mutation se perpétuera par l’intermédiaire des autres processus de réplication. Une fois que le gène est transcrit, le codon muté
peut coder pour un acide aminé différent qui inhibe ou modifie la fonction d’une protéine. Si la modification chimique de la base est détectée
et réparée par le système de réparation de l’ADN avant la réplication
suivante, il n’en résulte aucune mutation. 17.6 Chez les Eucaryotes, la
présence d’une enveloppe nucléaire signifie que la transcription et la
traduction sont séparées dans l’espace et, par conséquent, dans le temps.
Cette séparation permet à d’autres processus (spécifiquement, la maturation de l’ARN) de se produire et fournit d’autres étapes auxquelles
l’expression génique peut être régulée.
évAluAtIon
1. b ; 2. d ; 3. a ; 4. a ; 5. b ; 6. d ; 7. e ;
8.
Type d’ARN
Fonctions
ARN messager
(ARNm)
Transmet aux ribosomes l’information
de l’ADN définissant les séquences d’acides
aminés des protéines.
Sert de traducteur lors de la synthèse
des protéines ; traduit les codons d’ARNm
en acides aminés.
Joue un rôle structural et catalytique (pARNn)
dans les complexes d’épissage (formés de
protéines et d’ARN) qui effectuent l’épissage
de l’ARN prémessager.
Précurseur de l’ARNm, de l’ARNr ou de l’ARNt,
avant de subir une maturation. Certaines molécules
d’ARN provenant des introns agissent comme
des ribozymes et catalysent leur propre épissage.
Joue un rôle catalytique (ribozyme)
et un rôle structural dans les ribosomes.
ARN de transfert
(ARNt)
ARN ribosomique
(ARNr)
Petit ARN nucléaire
(pARNn)
Transcrit primaire