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Que s’est-il passé?

?. Que s’est-il passé?. Tabac-luciole. Cochon-méduse. La synthèse des protéines. Pour ceux qui aiment les défis… Campbell 2012: chapitre 17 Campbell 2007: chapitre 17, pages – 41. Objectif général. Expliquer les différentes étapes menant du gène à la protéine. Figure 17.26, p. 402.

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Que s’est-il passé?

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Presentation Transcript

  1. ? Collège Lionel-Groulx

  2. Que s’est-il passé? Tabac-luciole Cochon-méduse Collège Lionel-Groulx

  3. La synthèse des protéines Pour ceux qui aiment les défis… Campbell 2012: chapitre 17 Campbell 2007: chapitre 17, pages – 41 Collège Lionel-Groulx

  4. Objectif général Expliquer les différentes étapes menant du gène à la protéine Figure 17.26, p. 402 Collège Lionel-Groulx

  5. Plan du cours Introduction: L’ARN? Le code génétique? • La transcription • L’initiation • L’élongation • La terminaison • La maturation de l’ARNprém • La modification des extrémités de l’ARNprém • L’épissage • La traduction • L’initiation • L’élongation • La terminaison • Les modifications post-traductionnelles • Les mutations ponctuelles Figure 17.3 b), p. 381 Collège Lionel-Groulx

  6. L’ARN • Macromolécule • Acide nucléique: • Base azotée (A, U, G, C) • Sucre (ribose) • Groupement phosphate • Appariement avec l’ADN • Types d’ARN: • ARN prémessager (ARN prém) • ARN messager (ARNm) • Petit ARN nucléaire (pARNn) • ARN ribosomique (ARNr) • ARN de transfert (ARNt) Figure 5.26, p. 96 Collège Lionel-Groulx

  7. Le code génétique 1 génon → 1 codon → 1 acide aminé 64 génons = 64 codons = 20 acides aminés + codons d’arrêt Il y a de la redondance dans le code génétique: plusieurs codons donnent le même acide aminé Génons Codons Acides aminés Figure 17.4, p. 382 Collège Lionel-Groulx

  8. Le code génétique Figure 17.5, p. 383 Collège Lionel-Groulx

  9. Le code génétique • Cadre de lecture: • L’ARN doit être lu dans le bon sens et à partir du bon endroit pour former une protéine fonctionnelle. • Sens 5 ’→ 3 ’ Figure 5.26, p. 96 • Ex.: monamileoestfou • « mon ami Léo est fou » et « ona mil éoestf » • …CAGUGGAGUGCGGUU… = CAG UGG AGU GCG GUU GlnTrpSerAla Val • ≠ AGU GGA GUG CGG • SerGly Val Arg Collège Lionel-Groulx

  10. ADN → ARNprém→ ARNm → Protéine 2 3 1 • Transcription • Maturation de l’ARN • Traduction Animation de la transcription et la traduction Collège Lionel-Groulx

  11. La transcription - Une vue d’ensemble Figure 17.7, p. 385 Collège Lionel-Groulx

  12. a. L’initiation • Facteurs impliqués: • ADN: • Promoteur du gène • boîte TATA • Facteurs de transcription • ARN polymérase Complexe d’initiation de la transcription Figure 17.8, p. 385 Collège Lionel-Groulx

  13. b. L’élongation • Facteurs impliqués: • ADN • ARN polymérase (v = 60 nt/sec) • Acides nucléiques libres • Action simultanée de plusieurs ARN polymérases Figure 17.9, p. 386 Collège Lionel-Groulx users.rcn.com sandwalk.blogspot.com

  14. c. La terminaison • Facteurs impliqués: • ADN (séquence AAUAAA ou région de terminaison) • ARN polymérase • Résultat = Libération de l’ARN prém (transcrit) Figure 17.7, p. 385 Collège Lionel-Groulx

  15. Promoteur ARN polymérase Initiation ARN prém en formation Élongation ARN prém en formation Terminaison ARN prém Collège Lionel-Groulx

  16. 2. La maturation de l’ARNprém • Deux modifications importantes: • Les modification des extrémités de l’ARNprém • L’épissage • Lieu: noyau • Résultat: ARNprém → ARNm • Buts: • Protection de l’ARNm • Transport de l’ARNm • Préparation de l’ARNm à la traduction Collège Lionel-Groulx

  17. a. Les modifications des extrémités de l’ARNprém • Extrémité 5’: • Ajout d’un nucléotide G modifié = Coiffe 5’ • Extrémité 3’: • Ajout de plusieurs nucléotides A = Queue poly-A • Fonctions: • Transport de l’ARNm • Protection de l’ARNm Collège Lionel-Groulx Figure 17.10, p. 387

  18. b. L’épissage • La molécule d’ARNprém est beaucoup plus longue que nécessaire. • Les régions codantes sont des séquences d’ARN qui seront traduites en protéines. Ce sont les exons. Exons = séquences exprimées. • Les régions non codantes sont des séquences d’ARN qui ne seront par traduites. Ce sont les introns. Introns = intrus… • Processus d’excision des introns et de recollage des exons de l’ARNm. Figure 17.11, p. 388 Collège Lionel-Groulx

  19. b. L’épissage • Fonctions: • Nécessaire pour le transport de l’ARNm au cytoplasme. • Épissage différentiel de l’ARN permet d’avoir plusieurs protéines avec un même gène. • Fonction évolutive? Figure 18.13, p. 420 Collège Lionel-Groulx

  20. b. L’épissage • Complexe d’épissage: • Ensemble de protéines et de petits ARN nucléaires (pARNn) coupant l’ARNprém. • Protéines + pARNn = petites ribonucléoprotéines nucléaires ou pRNPn Figure 17.12, p. 389 Collège Lionel-Groulx

  21. La maturation de l’ARNprém ADN Collège Lionel-Groulx Figure 18.8, p. 415

  22. Figure 17.3 b), p. 381 Collège Lionel-Groulx

  23. 3. La traduction – une vue d’ensemble Figure 17.14, p. 390 Collège Lionel-Groulx

  24. L’ARNt • Plusieurs ARNt différents • Fonctions: • Interprétation des codons de l’ARNm • Transport des acides aminés vers le ribosome Figure 17.14b, p. 391 • Structure: • Anticodon s’appariant avec l’ARNm • Site de liaison avec l’acide aminé • C’est la molécule traductrice. Collège Lionel-Groulx

  25. L’aminoacyl-ARNt-synthétase • 20 types = 20 acides aminés • Fonction: • Appariement de l’ARNt avec l’acide aminé correspondant en prenant l’énergie de l’ATP. Figure 17.16, p. 392 Collège Lionel-Groulx

  26. Le ribosome • Organite cytoplasmique (composé d’ARNr et de protéines) fabriqué dans le nucléole. • Fonctions: • Appariement du codon de l’ARNm avec l’anticodon de l’ARNt. • Formation du polypeptide • Structure: • Petite sous-unité ribosomique • Grande sous-unité ribosomique • Sites importants • Site A • Site P • Site E Collège Lionel-Groulx Figure 17.17, p. 392

  27. Le ribosome • Polyribosomes: • Traduction simultanée d’un même ARNm par plusieurs ribosomes. • Permet de faire plusieurs protéines rapidement à partir d’un seul ARNm Figure 17.21, p. 395 Collège Lionel-Groulx

  28. a. L’initiation • Facteurs impliqués: • ARNm (codon de départ AUG) • ARNt d’initiation et acide aminé Met • Petite sous-unité ribosomique • Grande sous-unité ribosomique • GTP • Lieu: cytoplasme Complexe d’initiation de la traduction Figure 17.18, p. 393 Collège Lionel-Groulx

  29. b. L’élongation • Facteurs impliqués: • ARNm • ARNt • Ribosome • 2 GTP Figure 17.19, p. 394 Collège Lionel-Groulx

  30. c. La terminaison • Facteurs impliqués: • ARNm (codons d’arrêt UAG, UAA et UGA) • Facteur de terminaison • Hydrolyse Figure 17.20, p. 395 Collège Lionel-Groulx

  31. Résumé • Film: ProteinSynthesis Translation 2008 http://fr.youtube.com/watch?v=yJdAxuIA6QM • Film: Translation: the movie http://vcell.ndsu.edu/animations/translation/movie-flash.htm Collège Lionel-Groulx

  32. Figure 17.26, p. 402 Collège Lionel-Groulx

  33. 4. Les modifications post-traductionnelles • Obtention d’une protéine fonctionnelle • Repliement du polypeptide selon une structure en 3D spécifique. • Regroupement de différents polypeptides. • Découpage d’un polypeptide. Figure 5.20, p. 91 Collège Lionel-Groulx

  34. 4. Les modifications post-traductionnelles • Ciblage des protéines • Ajout de molécules qui permettent d’envoyer les protéines à des endroits spécifiques dans la cellule ou à l’extérieur de la cellule. Collège Lionel-Groulx Figure 17.22, p. 396

  35. L’exocytose Figure 7.12, p. 146 Collège Lionel-Groulx

  36. 5. Les mutations ponctuelles • Mutation: • Modification du bagage génétique d’une cellule. • Mutation ponctuelle: • Modification chimique d`une paire de bases azotées • 2 catégories: • Les substitutions • Les insertions et les délétions • Mutations spontanées: • Erreurs survenant durant les processus cellulaires normaux touchant l’ADN. • Ex.: la réparation de l’ADN. • Mutagènes: • Agents physiques ou chimiques qui changent l’ADN. • Ex.: les rayons UV Collège Lionel-Groulx

  37. Les catégories de mutations ponctuelles Figure 17.24, p. 399 Collège Lionel-Groulx

  38. Figure 17.23, p. 398 Collège Lionel-Groulx

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