Gène

1. Gène • Rappel historique • « un gène = une protéine » • Cas des Procaryotes • Cas des Eucaryotes BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

2. Les lois de Mendel Le moine tchèque Gregor Mendel (1822-1884) constate : • certains caractères s'imposent aux autres pendant la première génération • les proportions de plantes ayant tel ou tel caractère sont fixes dans les générations suivantes Les descendants héritent de chaque parent un “élément déterminant“ du caractère, transmissible et inaltérable. BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

3. Theorie chromosomique de l’hérédité Les chromosomes se comportent comme les “éléments déterminants“ proposés par Mendel Sutton (1902) http://cellbank.nihs.go.jp/celldata/jcrb9083.htm BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

4. Mutant 1 Mutant 2 Mutant 1 Mutant 2 1 gène=1 enzyme  1 gène=1 protéine Pas de complémentation Complémentation Cistron : un segment d’ADN codant pour un polypeptide BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

5. Le “dogme central” Un gène est traduit sous forme de protéine en passant par une copie de ce gène. L’ordre des constituants du gène (A, C, G, T) définit l’ordre des composants de la protéine (acides aminés). Francis Crick et George Gamov (1957) Un gène est un "morceau" de l’ ADN contenu dans le noyau de nos cellules et qui porte le plan de fabrication d’une protéine http://www.cite-sciences.fr/lexique/definition1.php BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

6. Gènes non-codants • ARN de transfert ou ARNt • ARN tm (transfer-messenger) • ARN ribosomal ou ARNr • ARN sn (small nuclear) • ARN sno (small nucleolar) • ARN i (interference) • etc. http://www.dil.univ-mrs.fr/~vancan/optionBio1/documents/1ercours2003_4.pdf BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

7. CGATTAAAGATAGAAATACACGATGCGAGCAATCAAATTTCATAACATCACCATGAGTTTGGTCCGAAGCATGAGTGTTTACAATGTTTGAATACCTTATACAGTTCTTATACATACTTTATAAATTATTTCCCAAGCTGTTTTGATACACTCACTAACAGATATTCTATAGAAGGAAAAGTTATCCACTTATGCACATTTATAGTTTTCAGAATTGTGGATAATTAGAAATTACACACAAAGTTATACTATTTTTAGCAACATATTCACAGGTATTTGACATATAGAGAACTGAAAAAGTATAATTGTGTGGATAAGTCGTCCAACTCATGATTTTATAAGGATTTATTTATTGATATTTACATAAAAATACTGTGCATAACTAATAAGCAGGATAAAGTTATCCACCGATTGTTATTAACTTGTGGATAATTATTAACATGGTGTGTTTAGAAGTTATCCACGGCTGTTATTTTTGTGTATAACTTAAAAATTTAAGAAAGATGGAGTAAATTTATGTCGGAAAAAGAAATTTGGGAAAAAGTGCTTGAAATTGCTCAAGAAAAATTATCAGCTGTAAGTTACTCAACTTTCCTAAAAGATACTGAGCTTTACACGATTAAAGATGGTGAAGCTATCGTATTATCGAGTATTCCTTTTAATGCAAATTGGTTAAATCAACAATATGCTGAAATTATCCAAGCAATCTTATTTGATGTTGTAGGCTATGAAGTTAAACCTCACTTTATTACTACTGAAGAATTAGCAAATTATAGTAATAATGAAACTGCTACTCCAAAAGAAACAACAAAACCTTCTACTGAAACAACTGAGGATAATCATGTGCTTGGTAGAGAGCAATTCAATGCCCATAACACATTTGACACTTTTGTAATCGGACCTGGTAACCGCTTTCCACATGCAGCAAGTTTAGCTGTAGCCGAAGCACCAGCCAAAGCGTACAATCCATTATTTATCTATGGAGGGGTTGGTTTAGGAAAAACCCATTTAATGCATGCCATTGGTCATCATGTTTTAGATAATAATCCAGATGCCAAAGTGATTTACACATCAAGTGAAAAATTCACAAATGAATTTATTAAATCAATTCGTGATAACGAAGGTGAAGCTTTCAGAGAAAGATATCGTAATATCGACGTCTTATTAATCGATGATATTCAGTTCATACAAAATAAAGTACAAACACAAGAAGAATTTTTCTATACTTTTAATGAATTGCATCAGAATAACAAGCAAATAGTTATTTCGAGTGATCGACCACCAAAGGAAATTGCACAATTAGAAGACCGATTACGTTCACGCTTTGAATGGGGGCTAATTGTTGATATTACGCCACCAGATTATGAAACTCGAATGGCAATTTTGCAGAAGAAAATTGAAGAAGAAAAATTAGATATTCCACCAGAAGCTTTAAATTATATAGCAAATCAAATTCAATCTAATATTCGTGAATTAGAAGGTGCATTAACACGTTTACTTGCATATTCACAATTATTAGGAAAACCAATTACAACTGAATTAACTGCTGAAGCTTTAAAAGATATCATTCAAGCACCAAAATCTAAAAAGATTACCATCCAAGATATTCAAAAAATTGTAGGCCAGTACTATAATGTTAGGATTGAAGATTTCAGTGCAAAAAAACGTACAAAGTCAATTGCATATCCGCGTCAAATAGCTATGTACTTGTCTAGAGAGCTTACAGATTTCTCATTACCTAAAATTGGTGAAGAATTTGGTGGGCGTGATCATACGACCGTCATTCATGCTCATGAAAAAATATCTAAAGATTTAAAAGAAGATCCTATTTTTAAACAAGAAGTAGAGAATCTTGAAAAAGAAATAAGAAATGTATAAGTAGGAAACTTTGGGAAATGTAATCTGTTATATAACAGCACTAATAATAACTGTCATTTTTTACATTTCTATATACTAATGTGACAAGATGAGCAAAACTCATTTTGTGGATAATGTTTAAAAGTCATACACACCATACACAAGTTATCAACATGTGTATAACTTCGCCAAATCTATGTTTTTACGACTTATCCACCAATCCACAGCACCTACTACTATTACTAAGAACTTAAAACCTATATAATTATATATAAACGACTGGAAGGAGTTTTAATTAATGATGGAATTCACTATTAAAAGAGATTATTTTATTACACAATTAAATGACACATTAAAAGCTATTTCACCAAGAACAACATTACCTATATTAACTGGTATCAAAATCGATGCGAAAGAACATGAAGTTATACTAACTGGTTCAGACTCTGAAATTTCAATAGAAATCACTATTCCTAAAACTGTAGATGGCGAAGATATTGTCAATATTTCAGAAACAGGCTCAGTAGTACTTCCTGGACGATTCTTTGTTGATATTATAAAAAAATTACCTGGTAAAGATGTTAAATTATCTACAAATGAACAATTCCAGACATTAATTACATCAGGTCATTCTGAATTTAATTTAAGTGGCTTAGATCCAGATCAATATCCTTTATTACCTCAAGTTTCTAGAGATGACGCAATTCAATTGTCGGTAAAAGTGCTTAAAAACGTGATTGCACAAACGAATTTTGCAGTGTCCACCTCAGAAACACGCCCAGTACTAACTGGTGTGAACTGGCTTATACAAGAAAATGAATTAATATGCACAGCGACTGACTCACACCGCTTGGCTGTAAGAAAGTTGCAGTTAGAAGATGTTTCTGAAAACAAAAATGTCATCATTCCAGGTAAGGCTTTAGCTGAATTAAATAAAATTATGTCTGACAATGAAGAAGACATTGATATCTTCTTTGCTTCAAACCAAGTTTTATTTAAAGTTGGAAATGTGAACTTTATTTCTCGATTATTAGAAGGACATTATCCTGATACAACACGTTTATTCCCTGAAAACTATGAAATTAAATTAAGTATAGACAATGGGGAGTTTTATCATGCGATTGATCGTGCCTCTTTATTAGCACGTGAAGGTGGTAATAACGTTATTAAATTAAGTACAGGTGATGACGTTGTTGAATTATCTTCTACATCACCAGAAATTGGTACTGTAAAAGAAGAAGTTGATGCAAACGATGTTGAAGGTGGTAGCCTGAAAATTTCATTCAACTCTAAATATATGATGGATGCTTTAAAAGCAATCGATAATGATGAGGTTGAAGTTGAATTCTTCGGTACAATGAAACCATTTATTCTAAAACCAAAAGGTGACGACTCGGTAACGCAATTAATTTTACCAATCAGAACTTACTAAAAATAAATATAAATAAAGGATGACGTGATTAATTAAAACGTCATCCTTTATTTTTTGGCAAAAATAATTCTAGATGCGTATGTAAAATAAATTTGACAGCATTTTAAACAGCAAATAAAAGACGCCAATTAAATTTATGACAAATGTATCCAAAATTTAATAAGTGTGCTTATATGCCCTTTAAATTTAAAATTTTAATAGTCAATAACAAGTTGAATATTAAAGTTAAACGCCGTTAAATAGCGTTAAAAAATTGAAAATGACAGTATTGCCAAAAAATAAGAATTAATTATTTATATGTAAACGGTTTCTACCTCTATTTTAAATGAAATTTGTGACAAAAAAAGGTATAATATATTAATGACACACAAAGAAATGGAGTGATTATTTTGGTTCAAGAAGTTGTAGTAGAAGGAGACATTAATTTAGGTCAATTTCTAAAAACAGAAGGGATTATTGAATCTGGTGGTCAAGCAAAATGGTTCTTGCAAGACGTTGAAGTATTAATTAATGGAGTGCGTGAAACACGTCGCGGTAAAAAGTTAGAACATCAAGATCGTATAGATATCCCAGAATTACCTGAAGATGCTGGTTCTTTCTTAATCATTCATCAAGGTGAACAATGAAGTTAAATACACTCCAATTAGAAAATTATCGTAACTATGATGAGGTTACGTTGAAATGTCATCCTGACGTGAATATCCTCATTGGAGAAAATGCACAAGGAAAGACAAATTTACTTGAATCAATTTATACCTTAGCTTTAGCAAAAAGTCATAGAACGAGTAATGATAAGGAACTCATACGTTTTAATGCTGATTATGCTAAAATAGAAGGTGAGCTTAGTTATAGACACGGCACGATGCCATTAACAATGTTTATAACTAAAAAAGGTAAACAAGTCAAAGTGAATCACTTAGAGCAAAGTCGTCTAACTCAATATATTGGACACCTCAATGTGGTTCTATTTGCGCCAGAAGATTTGAATATTGTAAAAGGCTCTCCTCAAATAAGACGACGCTTTATAGATATGGAGTTGGGCCAAATTTCTGCTGTTTACTTAAATGATTTAGCTCAATACCAACGTATTTTAAAGCAAAAGAATAATTACTTAAAGCAGTTACAATTAGGCCAAAAAAAGGACTTAACAATGTTGGAAGTATTAAATCAGCAGTTTGCTGAATATGCAATGAAAGTAACTGATAAACGTGCACATTTTATTCAAGAGCTAGAGTCGTTAGCTAAACCGATTCATGCTGGTATCACAAATGATAAAGAAGCGTTGTCGCTAAATTATTTACCTAGTCTTAAATTTGATTATGCTCAAAATGAAGCGGCACGACTTGAAGAAATTATGTCTATTCTTAGCGATAATATGCAAAGAGAAAAAGAACGAGGCATTAGCTTATTCGGACCACATCGAGATGATATAAGTTTTGATGTGAATGGCATGGATGCTCAAACATATGGTTCTCAAGGACAGCAACGTACAACGGCTTTGTCCATTAAATTAGCTGAAATTGAGTTAATGAATATCGAAGTTGGGGAATATCCCATCTTATTATTAGACGATGTACTCAGTGAATTAGATGATTCGCGTCAAACGCATTTATTAAGTACGATTCAGCATAAAGTACAAACATTTGTCACTACGACATCTGTAGATGGTATTGATCATGAAATCATGAATAACGCTAAATTGTATCGTATT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BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

8. Comment identifier un gène codant http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/translation/centdogtl.gif BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

9. Cas des Procaryotes http://www.mun.ca/biology/scarr/Transcription_&_Translation_Prokaryotes.htm BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

10. http://www.uark.edu/campus-resources/mivey/m4233/promoter.gifhttp://www.uark.edu/campus-resources/mivey/m4233/promoter.gif BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

11. Faible conservation des promoteurs http://weblogo.berkeley.edu/img/ BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

12. Séquence de Shine & Dalgarno http://cwx.prenhall.com/horton/medialib/media_portfolio/text_images/FG22_17.JPG BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

13. Conservation de la région 5’ http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~toms/gallery/ribo.logo.gif BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

14. Le code génétique  Phases ouvertes de lecture (ORFs) www.millerandlevine.com/ Code-Table-circular.html BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

15. Cas des Eucaryotes http://campus.queens.edu/faculty/jannr/Genetics/images/FG13_01dogma.jpg BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

16. Activation des gènes Lewin (2000) Gene VII BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

17. Etude mutationelle d’un enhancer Lewin (2000) Gene VII BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

18. Etude mutationelle d’un promoteur Lewin (2000) Gene VII BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

19. Introns http://oregonstate.edu/instruction/ BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

20. Structure d’un gène chez les Eucaryotes http://www.wellcome.ac.uk/en/genome/images/hg02b001structure_gene.gif BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

21. Mécanismes d’épissage http://oregonstate.edu/instruction/bb492/fignumbers/figL12-24.html BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

22. Caractéristiques d’un intron 99.24% GT-AG, 0.69% GC-AG 0.05% AT-AC http://www-lmmb.ncifcrf.gov/~toms/sequencelogo.html BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

23. Epissage alternatif http://www.exonhit.com/alternativesplicing/ BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

24. Edition des ARN messagers ADN génomique ARN messager ADN génomique ARN messager Mitochondrie de Dinoflagellés http://www.phytoplankton.uconn.edu/research_rnaediting2.htm BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

25. Un cas extrême édition Gène mitochondrial du cytochrome b de Leishmania tarentolae http://www.tcd.ie/Genetics/staff/Noel.Murphy/trypanosome%20molecular%20genetics%20ge4/papers/rna%20editing-simpson.pdf BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal

26. En pratique … La prédiction des séquences codantes est efficace chez les Procaryotes • La prédiction des séquences codantes est très imprécise chez les Eucaryotes : • utilisation des ESTs (Expressed Sequence Tag) • comparaison avec des organismes proches (environ 15% des gènes de Saccharomyces) • etc. http://www.tcd.ie/Genetics/staff/Noel.Murphy/trypanosome%20molecular%20genetics%20ge4/papers/rna%20editing-simpson.pdf BIN1001, H2005, Hervé Philippe, Université de Montréal