Le lien entre l’ADN et les protéines

1. Le lien entre l’ADN et les protéines

2. Rappel de 3ème et seconde : - Les protéines sont des molécules, elles sont constituées d’acides aminés. (= séquence d’acides aminés)

3. Rappel de 3ème et seconde : • L’ADN est une molécule, elle est constituée de nucléotides. (= séquence de nucléotides). Il existe 4 nucléotides qui diffèrent par leur base azotée, et qui sont complémentaires deux à deux : D’après W1 C : Cytosine / G : Guanine / T: Thymine / A : Adénine

4. Quel est le lien entre la séquence protéique et la séquence de nucléotides ?

5. La séquence d’ADN • L’ADN est une molécule informative (elle contient une information), l’information est codée par la séquence des nucléotides (ordre des bases azotées). • Une molécule d’ADN peut être découpée en plusieurs gènes. Chaque gène correspond à une information.

6. La séquence d’ADN Pour simplifier la représentation d’un gène, on peut représenter les deux brins face à face non enroulés : Un seul des deux brins est codant, c’est-à-dire représente une information, l’autre brin en face permet la stabilité de la molécule, comme les deux brins sont complémentaires, on peut se permettre de n’écrire qu’un seul brin : En 3ème, on apprend que l’ADN correspond au « plan de construction de l’organisme ». Un organisme est constitué de milliers de protéines, ainsi nous allons chercher la correspondance entre la séquence de nucléotides et la séquence protéique.

7. Les acides aminés : Quelques formules des acides aminés: Il existe 20 acides aminés différents, on fabrique toutes les protéines avec ces 20 acides aminés :

8. Un petit calcul : Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ? Si on a un nucléotide pour un acide aminé, comme on a que 4 nucléotides, on ne peut faire que 4 acides aminés (AA) : Cette possibilité de « un nucléotide pour un acide aminé » est mathématiquement insuffisante car il existe 20 acides aminés différents.

9. Un petit calcul : Si on a deux nucléotides pour un acide aminé : Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ? Avec ce système, on peut coder 16 acides aminés : Cette possibilité de « deux nucléotides pour un acide aminé » est mathématiquement insuffisante car il existe 20 acides aminés différents.

10. Un petit calcul : Si on a trois nucléotides pour un acide aminé : Combien faut-il de nucléotides pour déterminer un acide aminé ? Avec ce système, on a 64 combinaison possibles : On pourrait donc coder 64 acides aminés différents à partir d’un triple de nucléotides (= 3 nucléotides = un codon) Cette possibilité de « trois nucléotides pour un acide aminé » est suffisante mathématiquement car il existe 20 acides aminés différents, et trois nucléotides permettent d’obtenir 64 possibilités.

11. 3 nucléotides pour un acide aminé : Les scientifiques ont pu retrouver les triplets de nucléotides qui codent les acides aminés, ils ont représenté toutes les combinaisons dans un tableau appelé le code génétique :

12. Propriétés du code génétique : Le code génétique est : • Universel : il est le même chez tous les êtres vivants. • Non-ambigüe et non équivoque : pour chaque triplet, il y a un seul acide aminé possible. Exemple : TCT -> Sérine • Redondant : un acide aminé peut être codé par plusieurs nucléotides Exemple : Sérine peut être codée par : TCT ou TCA ou TCG ou TCC ou AGT ou AGC

13. Passage de l’ADN à la protéine :

14. Conclusion : • La molécule d’ADN est stockée dans le noyau de la cellule. Les gènes (petite séquence d’ADN) portent les informations nécessaires à la construction d’une protéine, l’ordre des nucléotides détermine l’ordre des acides aminés dans la protéine. • Pour aller plus loin : L’ADN est dans le noyau et les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme. Comment l’ADN peut-il déterminer la séquence protéique alors qu’il se trouve dans un endroit différent ? -> Une « copie » de la molécule d’ADN est fabriquée dans le noyau, c’est un ARN messager. Cette copie peut passer dans le cytoplasme et servir de support pour la fabrication des protéines.