La traduction

1. La traduction

2. La traduction • Introduction, definition • Activation des acides amines • Les caractéristiques de la traduction IV. La traduction chez les procaryotes V. La traduction chez les eucaryotes

3. I- INTRODUCTION: Gènes Acides nucléiques TRANSCRIPTION Réplication TRADUCTION Protéines

4. La synthèse des protéines consiste en une traduction de l`ARNm en une protéine . Au cours de la traduction le message génétique apporté par l`ARNm est déchiffré ,l`alphabet à trois lettre des acides nucléique CAD les codons est traduit en un autre alphabet l`acide amine élément de bases des protéines. La synthèse des protéines se déroule au niveau des ribosomes et nécessite la présence des trois ARN de la cellule ,ainsi qu`un certain nombre de protéines . Cependant une étape préliminaire est indispensable: c`est l`activation des AA

5. -L’ARNm: CODON Ser Trp Gly Phe Au cours de la traduction le message génétique apporte par l`ARNm est déchiffré ,l`alphabet à trois lettre des acides nucléique CAD les codons est traduit en un autre alphabet l`acide amine élément de bases des protéines.

6. Les éléments de la traduction:

7. La synthèse des protéines se déroule en trois étapes:

8. II-L`activation des AA : L`activation des acides aminés se déroule dans le cytoplasme et non pas sur le ribosome, Chaque AA est attaché de façon covalente a son ARNt spécifique avec consommation d`energie l`enzyme catalysant cette réaction de transfert est une aminoacyl –ARNt synthétase qui fonctionne en présence d`ATP.L`activation des acides amines se déroule en deux étapes :

9. NH2-CHR-COOH + ATP NH2 – CHR- CO- P-O-Ribose-Adenine + PPi la liaison du groupement phosphoryle de l’ATPau groupement carboxyl de l’AA aboutissant à la formation d’un aminoacladénylate avec libération d’un pyrophosphate.

10. Amino-acyl –AMP + ARNt Amino-acyl-ARNt +AMP

11. 2Pi Enz[aminoacyl AMP]+ARNt aminoacylARNt +AMP+Enz l’hydrolyse du PPi 2Pi • AA + ATP +ARNt AA-cyl –ARNt + AMP + 2Pi

12. Un ARNt ne peut transporter qu’un seul AA L`aminoacyl-tRNA synthétase spécifique de chaqueAA ARNt Ala + Ala Alanyl- ARNtsynthétase Alanyl- ARNt Ala

13. Les caractéristiques de la traduction

14. 1.L’initiation: • L’ARNt initiateur: Pas d’appariement de bases 3 paires de bases G-C

15. Formation de la formyl-méthionyl-ARNt fMét1-Liaison de la methionine a l` ARNt fMét fMet la méthionine ARNt synthétase fMet

16. 2-Formylation de la methionine fMet fMet

17. 1-L’initiation • Signal d’initiation:

18. Chez les eucaryotes tous les polypeptide synthétises débutent par un résidu methionine cependant un ARNt spécifique ou ARNti est utilise pour l`initiation ,il est différent deL`ARNt fMét. Il existe un seul codon pour la methionine AUG comment celui ci est reconnu de celui qui code pour un résidu interne. L`isolement des régions initiatrices d`un certain nombre d`ARNm a montre dans chaque cas qu`il existe un AUG ou un GUG et qu`à environ 10 nucléotides sur le cote 5` du codon initiateur existe une séquence riche en purine, le rôle de cette région appelée séquence de ShineDalgarno est de s`apparier avec quelques bases situées sue l`ARN ribosomal 16 S de la sous unité 30 S .

19. Signal d’initiation:

20. Le nombre d`appariements de bases entre l`ARNm et l`ARNr 16S va de 3 a 9 nucleotides ou bases

21. Facteurs d’initiation:

22. Étapes d’initiation: • 1ère étape :Correspond à la liaison de l’ARNm à la sous unité 30 S : • La sous unité 30 S s’associe d’abord au facteur d’initiation 3 (IF 3)qui stimule sa liaison avec l’ARNm. • Le codon d’initiation AUG est fixé à un emplacement précis de la sous unité 30 S appelé: site P ( peptidyl ) • Le codon d’initiation est guidé dans la position correcte grâce « séquence de Shine-Dalgarno».

23. 1ère étape :Correspond à la liaison de l’ARNm à la sous unité 30 S

24. 2ième étape : • IF2 fixe une molécule de GTP et une molécule de [fMét-ARNt fMét]. • ce complexe s’associe à la sous unité [30S,IF3,ARNm] • Donc; l’anticodon de l’ARNt initiateur s’apparie de façon correcte avec le codon d’initiation de l`ARNm au niveau du site P.

25. IF2 fixe une molécule de GTP et une molécule de [fMét-ARNt fMét].

26. 3eme étape : • Association de ce complexe avec la sous unité 50S grâce au clivage du GTP lie à IF2 en GDP+ Pi . ce clivage du GTP est assuré par l’IF2 qui possède une activité GTPasique-ribosome dépendante • Libération des facteurs d’initiation. • le site P est occupé par l’ARNt initiateur tandis que le site A est vide. • Ce complexe 70 S est prêt pour la phase d’élongation de la synthèse protéique

27. Association de ce complexe avec la sous unité 50S grâce au clivage du GTP lie a IF2 en GDP+ Pi

28. Élongation L`Addition des AA à la chaine peptidique. commence par l`insertion du 2eme AAcyl-ARNt au niveau du site A libre du ribosome . les différentes étapes de l`élongation sont assurées par 3 facteurs : • EF-Tu (facteur de transfert unstable est instable sous l’action de la chaleur) • EF-Ts ( facteur de transfert stable est stable sous l’action de la chaleur). • EF-G (facteur dépendant du GTP) .EF-G favorise la translocation en se liant au ribosome .

29. L’élongation s’effectue en 3 étapes:

30. 1ière étape: « insertion d’u 2eme AAcyl-ARNt au niveau du site A du complexe 70 S » • Dépenddu codon de l’ARNm qui se trouve au site A. • Le facteur d`élongation : EF-Tu est responsable de l’accès des AAcyl-ARNt au site A. • EF-Tu lie d'abord une molécule de GTP pour former un complexe activé [ EF-Tu-GTP ] qui se fixe ensuite à l’AAcyl-ARNt. • Le complexe [ EF-Tu-GTP-AAcyl-ARNt ] s’associe au site A du complexe d’initiation 70 S. • L’hydrolyse du GTP en GDP favorise la liaison de l’AAcyl-ARNt au site A => le complexe [ EF-Tu-GDP ] est séparé du ribosome . le GDP lie est libéré à son tour lorsque le complexe [ EF-Tu-GDP ]s`associe à EF-Ts et EF-Ts est ensuite libéré à son tour lorsque une molécule de GTP se lie à ce dernier qui peut se lier à un autre AA-ARNt.

31. EF-TS • EF-TU • EF-TU • EF-TU • EF-TU • EF-TS • EF-TS • EF-TS EF-Tu

32. 2ième étape: « Formation de la liaison peptidique » • La formation de la Liaison peptidique entre les deux AA occupant les sites P et A s’effectue grâce au transfert du groupement N-formylméthionine de son ARNtfMétsur legroupement amine du 2ième AA présent sur le site A. • Un dipeptidyl-ARNtoccupe donc le site A alors que le site P est occupé par un ARNt désacylé , vide ou non chargé . • Cette réaction est catalysée par la peptidyl transférase qui est une activité enzymatique de la ss/U 50S

34. 3ième étape: « la translocation » • Le ribosome effectue alors ce qu’on appelle: une translocationen se déplaçant d’un codon dans le sens 5’→3’ ceci provoque : • La migration du dipeptidyl-ARNt du site A→site P • Le départ de l’ARNt désacylé du site P • Le site A est vide prêt à recevoir l’aminoacyl-ARNt qui correspond au codon suivant • La translocation fait intervenir le facteur:EF-G appelé également: Translocase .

35. La translocation Protéine naissante a AA Protéine naissante a 4 AA

36. 3.La terminaison: • Elle est signalée par les trois codons de terminaison (codons Stop):UAA ,UAG,UGA. • Ces codons Stop ne sont pas reconnus par un ARNt mais ils par des facteurs protéiques appelés: Facteurs de relargage ou de libération « release factors » Le polypeptide libéré quitte le ribosome, suivi par l’ARNt et L’ARNm . • Enfin, le ribosome se dissocie en ss/U: 30S et 50S.

38. Etapes de la traduction :

39. IV.SIMILITUDES ET DIFFERENCES ENTRE EUCAROTES ET PROCARYOTE:

40. IV. La traduction Chez les eucaryotes: • la synthèse des protéines chez les eucaryotes est moins connue que chez les procaryotes, cependant les deux synthèses ont de nombreuses caractéristiques structurales et mécanistiques communs. • Elle s’opère en 3 étapes: • Initiation • Elongation • Terminaison • Elle implique plus de composants protéiques et quelques étapes plus complexes

41. eIF-3 empêche la réassociation 2SU 40S et 60S eIF-1 favorise le déplacde 40S le long de l’ARNm jusqu’au codon d’initiation CBPs .eIF3 et elF4 reconnaissent l`ARNt,scrutela région 5’ non traduite jusqu‘ au codon d’initiation AUG , eIF5stimule → l’hydrolyse GTP par le facteur eIF2

42. Plusieurs facteursd’initiation: eIF CBPs: cap bindingproteines se lient au chapeau de l’ARNm S’unissent au facteur IF3

43. Elongation:

44. 3 3

45. L’eIF2 s’associe à une molécule de GTP et interagit avec MET-tARNi cplx ternaire . • La liaison du cplx ternaire et la sous unité ribosomale 40S elle même associée aux facteurs(eIF1,eIF1A,eIF3) clpx pré- initiation 43S. • le cplx de pré -initiation reconnaît ARNm grâce à l’activité eIF3 et les facteurs du gpe eIF4 ,scrute la région 5’ non traduite jusqu‘ au codon d’initiation AUG (SCANNING) et forme alors le cplx de pré-initiation 48S. • eIF5 probablement recruté stimule alors l’hydrolyse du GTP par le facteur eIF2 favorisant la libération des facteurs de traductions (eIF1,eIF1A,eIF3) et avec l’aide du facteur eIF5B entraine la liaison de la sous unité 60S au cplx de pré-initiationcplx d’initiation.