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séquences PITX1 à télécharger et à comparer pour atelier 3

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séquences PITX1 à télécharger et à comparer pour atelier 3

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 3

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 3

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 2

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 2

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 1 

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activité autonomie régulation de l'expression des gènes atelier 1 

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Une application pour aligner des séquences d'ADN ou d'acides aminés.

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George Beadle and Edward Tatum present their experiments with Neurospora bread mold.

Hello, I'm George Beadle. In 1941, Edward Tatum and I did experiments using Neurospora crassa â€" red bread mold. Our experiments proved Archibald Garrod's 1902 theory that hereditary diseases are "inborn errors of metabolism" â€" missing or false steps in the body's chemical pathways. For most of its life cycle, Neurospora is a haploid organism. This means that there is only one copy of each gene, so we didn't have to worry about dominant and recessive alleles, as had Mendel. In the lab, Neurospora grows well on "minimal" agar that contains only a few simple sugars, inorganic salts, and the vitamin biotin. Neurospora must have enzymes that convert these simple substances into the amino acids and vitamins necessary for growth. We reasoned that if we mutate any one of the genes that makes an enzyme, for example gene A, we should get a Neurospora strain that cannot grow on minimal medium. The mutant would be able to grow if we add the enzyme product as a supplement. Edward Tatum and I set out to find these nutritional mutants. In 1927, Herman Muller showed that X-rays cause mutations in genes. So, we irradiated a Neurospora culture with X-rays. We expected to get some rare mutants that would not grow on minimal media. We grew the offspring of the irradiated Neurospora on "complete" media that contained all the vitamins and amino acids. Next, we tested the ability of each of these cultures to grow on minimal media. We grew the offspring of the irradiated Neurospora on "complete" media that contained all the vitamins and amino acids. Next, we tested the ability of each of these cultures to grow on minimal medium. Most of these cultures grew on minimal media, meaning they didn't have a genetic mutation of the kind we were looking for. However, the 299 the culture did not grow on minimal medium. We then tried growing Culture# 299 on minimal media supplemented with either amino acids or vitamins. We found that Culture# 299 did not grow on minimal medium with amino acid supplements, but did grow on minimal medium with vitamin supplements. Therefore, Culture# 299 must not be able to make one of the vitamins. We then had to figure which vitamin was missing in Culture# 299. We did this by testing Culture# 299's ability to grow on minimal medium supplemented with single vitamins. We found that Culture# 299 grew only if we provided the vitamin B6 . This was our first Neurospora mutant. It could not make vitamin B6 on its own because one of the enzymes in the B6 synthesis pathway must be affected. Thus, the gene making this enzyme must have been mutated by X-rays. By adding vitamin B6 as a supplement to the minimal medium, the mutation could be compensated for and Culture# 299 could grow. Using this method of selection and supplementation, we isolated many different types of Neurospora mutants. Genetic mutations affect metabolic pathways, and we confirmed the synthesis pathway for many vitamins and amino acids. For example, the amino acid arginine is synthesized in a step-wise process catalyzed by enzymes. A precursor molecule is converted into ornithine then citrulline and finally arginine. If one gene makes one enzyme, there should be a genetic mutation for each step of this synthesis pathway. Among the arginine mutants there should be strains that need either ornithine or citrulline or arginine as supplements. In 1944, our colleagues, Adrian Srb and Norman Horowitz, found these mutant strains. They started with Neurospora strains that needed arginine as a supplement. These strains had mutations in different genes. For example, Mutant# 1 couldn't make ornithine. So, the gene that makes the enzyme for ornithine synthesis must have been mutated. If ornithine is added to the media, citrulline and then arginine would be made and Mutant# 1 could grow. Similarly, a genetic mutation in Mutant# 2 affected the enzyme that makes the arginine precursor citrulline. Adding citrulline as a supplement complemented the mutation and drove arginine synthesis to completion. And a genetic mutation in #3 affected the final step of arginine synthesis â€" the conversion of citrulline to arginine. By adding arginine as a supplement, the mutation was complemented and Mutant# 3 could grow. With each mutated gene, only one step of the metabolic pathway is affected. Therefore, one gene is responsible for one enzyme or protein. We had biochemical proof of Sir Arthur Garrod's 1908 proposal of the"inborn errors of metabolism."

dominant and recessive alleles, archibald garrod, george beadle, bread mold, x rays, edward tatum

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Animation 16: One gene makes one protein. :: CSHL DNA Learning Center

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George Beadle and Edward Tatum present their experiments with Neurospora bread mold. Hello, I'm George Beadle. In 1941, Edward Tatum and I did experiments using Neurospora crassa â€" red bread mold. Our experiments proved Archibald Garrod's 1902 theory that hereditary diseases are "inborn errors of metabolism" â€" missing or false steps in the body's chemical pathways.

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terminer le schéma de la traduction d'un ARNm

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terminer le schéma de la traduction d'un ARNm

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terminer le schéma de la traduction d'un ARN

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Une application pour aligner des séquences d'ADN ou d'acides aminés.

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je m'entraîne à utiliser les notions de phénotype et de génotype groupe 1SVT2 ( mar & jeudi)

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je m'entraîne à utiliser les notions de phénotype et de génotype groupe 1SVT2 ( mar & jeudi)

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Quizinière : création et partage d'exercices pédagogiques en ligne

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Pour vos évaluations, créez des exercices en ligne simplement et gratuitement à l'aide de textes à trous, QCM, dessins, vidéos, sons, etc.

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Quizinière : création et partage d'exercices pédagogiques en ligne

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Une application pour aligner des séquences d'ADN ou d'acides aminés.

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séquences utiles pour faire activité 5 sur geniegen2

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séquences utiles pour faire activité 5 sur geniegen2

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séquences à télécharger pour l'activité 4

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séquences à télécharger pour l'activité 4

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séquences pour expression info génétique

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je m'entraîne à utiliser les notions de génotype et de phénotype groupe 1SVT 1 ( lun& ven)

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je m'entraîne à utiliser les notions de génotype et de phénotype groupe 1SVT 1 ( lun& ven)

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Quizinière : création et partage d'exercices pédagogiques en ligne

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De l'information génétique aux protéines

OBJECTIF

I. Les protéines sont l'expression primaire de l'information génétique
* A. La relation gène-protéine : une expérience historique
* B. La séquence des nucléotides du gène commande la séquences acides aminés de la protéine
* L'essentiel

II. La protéosynthèse s'opère en deux temps
A. L'ADN est d'abord transcrit en ARN dans le noyau
TP1. Le code génétique
B. L'ARNm est ensuite traduit en protéine dans le cytoplasme
*L'essentiel
III. Un même gène pour plusieurs protéines
* A. Une apparente contradiction
* B. Les eucaryotes possèdent des gènes morcelés
* C. L'épissage alternatif est source de diversité
* L'essentiel

BILAN

Souris transgéniques (à côté de souris non transgéniques) Ces souris sont fluorescentes lorsqu'elles sont exposées aux rayons ultraviolets. Elles sont devenues capables de produire une protéine, la GFP ( green fluorescent protein), après avoir reçu un gène présent naturellement chez une méduse (Aequorea victoria). Imag e : SVT 2e, Hatier 2010, p. 51

OBJECTIF

● L' information génétique est localisée dans le noyau des cellules et commande des caractères qui sont observables extérieurement.

● On recherche comment s'exprime l'information génétique.

I. Les protéines sont l'expression primaire de l'information génétique

I.A. La relation gène-protéine : une expérience historique

Les protéines sont des séquences d'acides aminés

Molécule d'hémoglobine
L'hémoglobine est une protéine qui assure le transport du dioxygène dans les hématies (globules rouges). Elle est formée de quatre sous unités identiques deux à deux, les globines. Chez l'homme adulte, il s'agit de deux chaînes alpha (en vert et bleu sur l'image) et deux chaînes bêta (l'une en jaune et l'autre colorée par acides aminés sur l'image). Chaque chaîne est formée d'une séquence d' acides aminés reliés entre eux par des liaisons fortes (c'est un polymère). Par repliements successifs elle acquiert une structure tridimensionnelle déterminée, ou conformation, grâce à des liaisons faibles, établies entre divers acides aminés éloignés sur la molécule (que ce soit sur la même chaîne ou sur des chaînes différentes). La fonction d'une protéine est liée à sa conformation.
Traitement obtenu avec le logiciel Rastop

Molécule d'insuline (chaîne A)
l' insuline est une hormone qui intervient dans la régulation du taux de glucose dans le sang. C'est une molécule protéique formée de deux chaînes (A et B). Sur cette représentation de la chaîne A on distingue les liaisons fortes (bâtonnets épais), qui relient les acides aminés adjacents entre eux, et les liaisons faibles (bâtonnets fins), qui relient des acides aminés non adjacents et qui assurent la conformation de la molécule.
Traitement obtenu avec le logiciel RasTop

Une protéine est une molécule du vivant formée d'une ou plusieurs chaînes (ou séquences) d' acides aminés. On appelle peptide un polymère de quelques acides aminés (dipeptide formé de deux acides aminés, tripeptide de trois acides aminés, etc.) et polypeptide un polymère formé d'un grand nombre d'acides aminés (employé très souvent comme synonyme de protéine).

I.B. La séquence des nucléotides du gène commande la séquences acides aminés de la protéine

Comparaison des séquences d'ADN de divers allèles de la bêtaglobine
* indique une identité pour toutes les chaînes étudiées, - signifie une identité avec la chaîne de référence (betacod) et -- indique qu'un nucléotide (celui du milieu) est manquant.
Il existe divers allèles de la bêtaglobine humaine dont betacod, betavar, drepcod, tha1cod et tha4cod. Les individus porteurs d'un ou deux exemplaires des allèles betacod ou betavar ne sont pas malades. Ceux qui portent l'un des autres allèles en double exemplaire possèdent des bêtaglobines défaillantes et souffrent de drépanocytose pour drepcod ou de thalassémies pour tha1cod et tha4cod. Ce sont de graves anémies qui affectent fortement la vie de l'individu.

Comparaison de diverses bêtaglobines humaines
Les bêtaglobines codées par betacod et betavar ont des séquences d'acides aminés identiques (146 acides aminés). Par contre les bêtaglobines codées par drepcod (146 acides aminés dont une substitution), tha1cod (17 acides aminés) et tha4cod (18 acides aminés) ont des séquences d'acides aminés différentes.
Une modification de la séquence des nucléotides du gène de la bêtaglobine (ou mutation), peut entraîner une modification de la séquence des acides aminés de la protéine qui, à son tour, pourra entraîner une modification de sa conformation et, généralement, une modification de sa fonction. C'est ce qui explique les anémies observées dans le cas des bêtaglobines.
Traitements obtenus avec le logiciel Anagène

I. Les protéines sont l'expression primaire de l'information génétique

Un
● gène est une unité d'information, contenue dans l'ADN et qui gouverne la synthèse d'une
Acide aminé protéine par une cellule. Une protéine est formée d'une ou plusieurs chaînes polypeptidiques qui sont des polymères linéaires d' acides aminés liés par liaison forte. En outre, des liaisons faibles peuvent s'établir entre des acides aminés distants sur une même chaîne, ce qui entraîne des repliements, ou appartenant à des chaînes différentes, ce qui lie les chaînes entre elles. La protéine fonctionnelle a donc une structure tridimensionnelle, ou conformation spécifique. Il existe vingt acides aminés naturels qui ne diffèrent que par la nature de leur radical R.

● L'ordre et la nature des Seules les protéines sont l'expression directe de l'information génétique. Ce n'est pas le cas des autres molécules du vivant ( acides aminés (ou séquence) d'un polypeptide dépend de la séquence des lipides et glucides) même si leur métabolisme est commandé par l'information génétique. nucléotides de l'ADN du gène qui le code. Une mutation, peut entraîner une modification de la séquence des acides aminés qui, à son tour, pourra entraîner une modification de la conformation de la protéine et, généralement, une modification de sa fonction. La séquence des nucléotides de la molécule d'ADN représente donc une information génétique qui dicte la séquence des acides aminés des protéines.

II. La protéosynthèse s'opère en deux temp s

La protéosynthèse a lieu dans le cytoplasme

Suivi de la synthèse protéique
Des cellules animales sont cultivées sur un milieu contenant un acide aminé marqué. Le noyau (N) de certaines cellules a été enlevé (E) quelques minutes avant la mise en culture. On réalise ensuite une autoradiographie.
Alors que l' information génétique se trouve dans le noyau, on constate que le noyau n'est pas indispensable à la synthèse protéique (= protéosynthèse) qui a lieu dans le cytoplasme.
Image : SVT 1eS, Hatier 2001 p. 50

L'autoradiographie est une technique de laboratoire permettant de localiser des molécules sur une préparation microscopique. Les cellules sont mises en culture dans un milieu contenant un substrat radioactif. Pour localiser une protéine, on utilise un acide aminé (par exemple la leucine) où des atomes d'hydrogène sont radioactifs. Les cellules incorporent ce substrat à leurs propres molécules qui deviennent alors radioactives, on dit qu'elles sont marquées.
Quand la culture s'est développée les cellules sont lavées de manière à éliminer toute trace de substrat radioactif non incorporé à une molécule. Par exemple toute trace d'acide aminé radioactif non incorporé à une protéine.
On réalise enfin une préparation microscopique que l'on dispose sur un film photographique argentique. Celui-ci est impressionné par le rayonnement radioactif. Après développement du film on observe des points noirs sur les clichés aux endroits où se trouvent les molécules marquées.

II.A. L'ADN est d'abord transcrit en ARN messager (ARNm) dans le noyau

II.A.1. Un deuxième type d'acide nucléique

Image : Double coloration vert de méthyle-pyronine
Le vert de méthyle colore l' ADN en vert et la pyronine colore l' acide ribonucléique, ou ARN, en rouge.
Contrôle.
- Si on traite une coupe par la ribonucléase, qui détruit (dépolymérise) l'acide ribonucléique, la coloration vert de méthyle-pyronine colore simplement l' ADN restant dans le noyau en vert.
- Si on traite une coupe par la désoxyribonucléase, qui détruit (dépolymérise) l'acide désoxyribonucléique, la coloration vert de méthyle-pyronine colore simplement l' ARN restant dans le noyau en rouge.
jean-jacques.auclair.pagesperso-orange.fr

II.A.2. L'ARN messager (ARNm) est un support d'information qui peut sortir du noyau

Image : Effet d'une injection d'ARN
a. Des érythroblastes de lapin sont cultivés dans un milieu contenant un acide aminé radioactif, l' histidine. Les protéines fabriquées par les érythroblastes sont ensuite extraites et soumises à une électrophorèse qui montre un pic radioactif (X) spécifique de l'hémoglobine de lapin.
b. On fait incuber des œufs d'amphibien (le xénope) dans un milieu contenant de l' histidine radioactive. L'électrophorèse montre alors deux pics protéiques (Y et Z) spécifiques des protéines produites par les œufs de xénope.
c. On prélève de l'ARN dans le cytoplasme des érythroblastes de lapin, et on l'injecte dans des œufs de xénope que l'on fait ensuite incuber dans un milieu contenant de l'histidine radioactive. On réalise ensuite une électrophorèse.
On observe que les œufs d'amphibien expriment sous forme de protéine l' information apportée par l'ARN des érythroblastes de lapin.
www.lfmadrid.net

Les érythroblastes sont des cellules de la moelle rouge des os, spécialisées dans la synthèse de l'hémoglobine et donnant naissance aux globules rouges.
L' électrophorèse est une technique de laboratoire qui permet de séparer les protéines d'un mélange en diverses fractions.

Image : Suivi de la synthèse d'ARNm
Des cellules animales sont cultivées sur un milieu contenant de l' uracile radioactif.
a. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes.
b. Autoradiographie après culture sur milieu radioactif pendant 15 minutes puis transfert sur un milieu de culture non radioactif pendant une heure et demie.
L'ARN est formé dans le noyau (a) mais, contrairement à l'ADN, on le retrouve peu après dans le cytoplasme (b).
www.lfmadrid.net

Le microscope électronique permet d'obtenir des grossissements importants pouvant atteindre 100 000 fois en biologie.
* Microscope électronique à transmission (MET). Un faisceau d'électrons traverse la préparation microscopique. Celle-ci est une coupe ultrafine traitée avec des métaux lourds qui se fixent sur les structures cellulaires et qui arrêtent alors les électrons (zones foncées sur les images). Le flux d'électrons qui traverse la préparation est élargi par des lentilles électromagnétiques (zones claires sur les images).
* Microscope électronique à balayage (MEB). Un faisceau d'électrons balaie la surface de l'échantillon préalablement recouverte de métaux lourds. En réponse, l'échantillon réémet des particules qui, analysées par différents détecteurs, permettent d'obtenir une image de la surface de la préparation.
Par analogie avec les appareils optiques le MET s'apparente au microscope photonique (MP) alors que le MEB s'apparente à la loupe.

II.A.3. La transcription s'opère en trois étapes

Image : La transcription de l'ADN en ARNm (MET)Ce type de structure est dit en " arbre de Noël ". Le " tronc " de l'arbre est constitué de l'ADN et les " branches " sont autant de molécules d'ARN en cours de synthèse. Celles-ci sont plus courtes vers le début de la région transcrite et plus longues vers la fin. Le cliché montre plusieurs " arbres de Noël ", c'est à dire plusieurs séquences d'ADN en cours de transcription.
fr.wikipedia.org

L'ARN obtenu est donc complémentaire du Image : Le mécanisme de la transcriptionL' ARN polymérase ( ARNpol) est une molécule enzymatique (ce n'est pas un organite visible au microscope) qui provoque localement l'ouverture de la double hélice d'ADN. C'est à son niveau que s'opère la synthèse de l'ARN car elle associe à chaque désoxyribonucléotide de la chaîne transcrite le ribonucléotide complémentaire (A à T, C à G, G à C et U à A). brin transcrit et identique, aux uraciles et riboses près, au brin non transcrit. fr.wikipedia.org
En France, selon les auteurs, l'expression brin codant désigne parfois le brin transcrit et parfois le brin non transcrit. Elle est donc à éviter.

Image : d'après Les étapes de la transcription
Chaque gène est précédé d'une séquence promoteur, qui permet la fixation de l'ARNpol et indique le brin à transcrire ainsi que le début de la zone à transcrire. L'ARNpol progresse ensuite le long de l'ADN jusqu'à ce qu'elle rencontre un site de terminaison. Elle se détache alors de l'ADN et libère l'ARN formé. www.chem.uwec.edu

Animation transcription (lien externe)

II.B. L'ARNm est ensuite traduit en protéine dans le cytoplasme

TP 1. Le code génétique

II.B.1.Le code génétique est un système de correspondance entre nucléotides et acides aminés

Nombre de nucléotides pour désigner un acide aminé : calcul
- Si un nucléotide désigne un acide aminé on a alors 4 ¹ = 4 acides aminés possibles.
- Si deux nucléotides désignent un acide aminé on a alors 4 ² = 16 acides aminés possibles.
- Si trois nucléotides désignent un acide aminé on a alors 4 ³= 64 acides aminés possibles.
Puisqu'il y a 64 combinaisons de trois nucléotides parmi quatre pour seulement 20 acides aminés, plusieurs combinaisons correspondent au même acide aminé.

Nombre de nucléotides pour désigner un acide aminé : étude expérimentale
En 1961, Crick et Brenner utilisent des bactéries qu'ils infectent avec un virus ayant été soumis à un agent mutagène qui provoque l'addition ou la délétion de nucléotides de l'ADN viral.
Si une mutation ne modifie qu'un ou deux acides aminés de la protéine virale impliquée dans l'infection, celle-ci reste fonctionnelle. Il faut trois ribonucléotides pour désigner un acide aminé. L'ajout ou la perte d'un ou deux nucléotides entraîne un décalage dans la lecture de l'information génétique.

La découverte du code génétique
En 1961, dans un milieu contenant les 20 acides aminés ainsi que divers constituants cytoplasmiques, Nirenberg et Matthaei ajoutent un ARN de synthèse constitué, par exemple, d'une succession de nucléotides à uracile ( poly U). Ils recueillent alors dans le milieu un polypeptide uniquement constitué de phénylalanine. Avec un ARN poly A ou poly C, ils obtiennent respectivement un polypeptide uniquement constitué de lysine, ou de proline. Ces expériences peuvent être modélisées grâce à un logiciel de traitement de données moléculaires. Les séquences d'ARN testées sont notées A.R.N. 1 à 7, les peptides correspondants sont notés Pro-A.R.N. 1 à 7. On appelle codon une séquence de 3 ribonucléotides ayant une signification dans le code génétique. Celui-ci est non chevauchant car un nucléotide n'appartient qu'à un seu l codon.
Traitement obtenu avec le logiciel Anagène

Début et fin de la traduction de quelques polypeptides
Toutes les séquences codantes d'ARNm commencent par le même codon AUG, qui code la méthionine (Met). C'est le codon d'initiation.
Toutes les séquences codantes d'ARNm finissent par un codon stop (UAA, UAG ou UGA) qui ne code aucun acide aminé.
Traitement obtenu avec le logiciel Anagène

Le code génétiqueEn 1966, en testant les 64 combinaisons de trois ribonunucléotides ou codons, Khorana et son équipe, ont obtenu le décryptage complet du code génétique. La code génétique est non ambigu car soixante et un codons désignent chacun un seul acide aminé alors qu'il n'y en a que 20. Quatre codons ont un rôle particulier, de ponctuation. Le codon AUG code l'acide aminé méthionine mais indique aussi le début d'une traduction ( codon d'initiation). Les codons UAA, UAG et UGA sont des codons stop qui indiquent la fin de la traduction. Le code génétique est redondant (= dégénéré) car plusieurs codons désignent le même acide aminé.

Source : Le code génétique est universel (ou presque)
La protéine cdc2 est une molécule indispensable au bon déroulement du cycle cellulaire chez les eucaryotes. Non seulement on constate que la séquence de son ARNm est très voisine chez des espèces très différentes mais que les mêmes codons codent toujours les mêmes acide des aminés.
www.inrp.fr et traitement obtenu avec le logiciel Anagène

Code : ensemble de règles d'équivalence permettant de transformer une information en message.
Message : ensemble d'informations, organisées selon un code, qui circule d'un émetteur à un récepteur.
Messager : support d'un message.

II.B.2. La traduction s'opère en trois étapes

Image : La traduction de l'ARNm en polypeptide (MET)
Les ribosomes sont des organites cytoplasmiques globuleux et de petite taille (20 à 30 nm de diamètre) mais visibles au ME. Ils permettent la synthèse d'un polypeptide à partir de l'information génétique portée par l'ARNm. La longueur du polypeptide est plus courte au début de la région traduite et plus longue vers la fin.
tutoratp1.free.fr

Les étapes de la traduction
Les ribosomes se fixent sur l'ARNm au niveau du codon d'initiation (AUG), puis progressent le long de la molécule. Pour chaque codon rencontré, chaque ribosome associe l' acide aminé correspondant dans le code génétique et catalyse la liaison chimique avec l'acide aminé précédent. Parvenus à un codon stop, le ribosome se sépare de l'ARNm et libère le polypeptide obtenu. La séquence de ce dernier est le reflet de la succession de codons de l'ARN, lui-même image de la séquence d'ADN qui a servi de matrice à sa synthèse.

Animation traduction (lien externe)

II. La protéosynthèse s'opère en deux temps

Alors que l'
● information génétique se trouve dans le noyau, la synthèse protéique, ou protéosynthèse, a lieu dans le cytoplasme.

A. L'ADN est d'abord transcrit en ARN messager (ARNm) dans le noyau - il est formé d'un La

● Comme l'ADN, l' brin unique de nucléotides ;
- il ne dépasse pas quelques milliers de nucléotides car il ne correspond qu'à un seul gène ; transcription s'opère en trois étapes. 1. L'initiation. Sur l'ADN, chaque gène est précédé d'une séquence, ou promoteur, qui indique à la fois le brin à transcrire et le début de la zone à transcrire. Celui-ci permet également la fixation d'une enzyme : l' ARN polymérase (ARNpol).
2. L'élongation. L' ARNpol progresse le long de l'ADN et, en respectant la complémentarité des bases, associe un ribonucléotide à chaque désoxyribonucléotide rencontré. L'ARN obtenu est donc complémentaire du brin transcrit et identique, aux uraciles et riboses près, au brin non transcrit.
Le mécanisme de la transcription
3. La terminaison. Quand l'ARNpol rencontre sur l'ADN un site de terminaison il y la libération de l' ARN qui pourra quitter le noyau en empruntant les pores nucléaires.
- le glucide des nucléotides est du ribose (ribonucléotides) ;
- l' uracile (U) remplace la thymine (T) ;
- sa durée de " vie " est courte (quelques heures en général).
acide ribonucléique messager, ou ARNm, est un support d'information produit dans le noyau mais il peut migrer dans le cytoplasme en passant par les pores de l' enveloppe nucléaire. Il présente en outre cinq particularités :

●

B. L'ARN messager est ensuite ● Le La Un Le polypeptide acquiert enfin sa traduit en polypeptide dans le cytoplasme code génétique fait correspondre un acide aminé à trois bases successives de l' traduction s'opère en trois étapes. ribosome se fixe au niveau du codon initiateur (AUG) de l'ARNm. conformation et s'associe éventuellement à d'autres polypeptides. Il forme alors une protéine fonctionnelle. Plusieurs gènes peuvent donc être nécessaires pour coder une protéine (cas de l'hémoglobine).
2. L'élongation. Le ribosome progresse le long de l'ARNm. À chaque codon rencontré il recrute un nouvel acide aminé selon le code génétique et l'associe par liaison forte à l'acide aminé précédemment recruté. Plusieurs ribosomes peuvent se succéder en même temps sur même molécule d'ARNm, l'ensemble forme alors un polysome.
3. La terminaison. Parvenu à un codon stop le ribosome se dissocie de l'ARNm et libère le polypeptide.

ARNm qui forment un codon. Il a quatre particularités :
- il est non ambigu, à un codon correspond un seul acide aminé ;
- il est dégénéré (ou redondant), plusieurs codons correspondent au même acide aminé ;
- il est non chevauchant, un nucléotide n'appartient qu'à un seul codon ;
- il est universel, c'est le même pour tous les êtres vivants (les exceptions sont très rares).

●
1. L'initiation.●

III. Un même gène pour plusieurs protéines

III.A. Une apparente contradiction

Image : Écran d'affichage d'un séquenceur d'ADN
Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un organisme. De 1990 à 2003, le projet Génome humain a établi la séquence complète des 3,2 milliards de paires de bases (= paires de nucléotides) de l'ADN qui constituent le génome humain. Il a été mené à bien grâce à l'utilisation d'un grand nombre des séquenceurs qui décryptent automatiquement l'ADN. On a ainsi pu établir que le génome humain compte environ 25 000 gènes (20 à 30 000 selon les auteurs) alors que l'on pensait jusqu'alors qu'il y avait au moins 100 000.
www.dfo-mpo.gc.ca

Image : image ORNL - U.S. Department of Energy Genomics : Du génome au protéome
Le protéome est l'ensemble des protéines codées par un génome. Après le séquençage du génome humain, la communauté scientifique internationale est maintenant engagée dans l'inventaire du protéome humain (Human Proteome Project) qui est actuellement estimé à 100 000 protéines (1 000 000 pour certains auteurs). Dans ce cadre, la France est chargée de déterminer les protéines codées par le chromosome 14 (comme ce fut le cas pour le génome).
GTL Program sur interstices.info

Alors que le génome compte environ 25 000 gènes le protéome d'un individu compte au moins 100 000 protéines différentes.

III.B. Les eucaryotes possèdent des gènes morcelés

1 Image 1 P. Chambon, 2
1. Hybridation ADN-ARN (MET) - 2 Interprétation (A, B, C, D, E, F, G : boucles d'ADN non hybridé - 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 : brins hybrides ADN-ARN)
La molécule d' ADN du gène de l' ovalbumine de poule est chauffée ce qui casse les liaisons faibles et sépare les deux brins d'ADN. On ajoute alors l'ARNm correspondant à ce gène qui s'associe au brin d'ADN portant la séquence complémentaire et on obtient une hybridation ADN-ARN.
On observe qu'environ 75% du gène ne se retrouve pas sur l'ARNm.
Scientific American - mai 1981

Organisation du génome des eucaryotes
Entre les gènes on constate la présence de longues séquences d'ADN, qui n'appartiennent pas à des gènes, et dont la fonction est encore mal connue mais qui semblent intervenir dans la régulation de l'expression des gènes. On parle d' ADN non codant. À cela il convient d'ajouter les introns qui ne sont pas retenus lors de la maturation de l'ARNm. Il en résulte qu'à peine 3% de l'ADN est directement impliqué dans le codage des protéines.

III.C. L'épissage alternatif est source de diversité

Le gène Calc-1 Dans certaines cellules de la glande thyroïde, le gène Calc-1 gouverne la synthèse de calcitonine, une hormone qui intervient dans la régulation de la quantité de calcium dans le sang. Dans certaines cellules du cerveau, le même gène Calc-1 commande la synthèse d'une substance permettant la communication entre neurones (neurotransmetteur), le CGRP, qui a notamment une action vasodilatatrice (augmentation du diamètre des artères).
Image d'après Principes de Biochimie, Lenhinger, Médecine-Sciences Flammarion, 1994, p. 874 (modifié), voir aussi SVT 1S, Belin 2011 p. 55 fig 5 et 6.

L' épissage peut être alternatif, c'est à dire conduire à des ARNm différents. Dans ce cas, un même segment d'ARNpm (noté 4 ou 5 sur la figure) peut être parfois exon et parfois intron. Selon la maturation que subit l'ARN, un même gène peut coder des protéines différentes.

III. Un même gène pour plusieurs protéines

● Les portions codantes de l'ADN, celles correspondant à des gènes, ne représentent qu'environ 30% du génome, le reste de l'ADN a des fonctions encore mal connues. Elles comportent l' information nécessaire à la synthèse des chaînes protéiques issues de l'assemblage d' acides aminés. Cependant, chez les eucaryotes, la plupart des gènes sont morcelés car ils sont constitués d'une alternance séquences codantes, ou exons, et de séquences non codantes, ou introns.

● Ces gènes sont d'abord intégralement transcrits en ARN pré-messager ( ARNpm), qui subit ensuite une maturation dans le noyau. Celle-ci consiste en une excision des introns suivie d'un épissage, c'est à dire la réunion bout à bout des exons. Cela donne naissance à l' ARN messager ( ARNm).

● Les mécanismes d'. épissage ne font pas toujours intervenir les mêmes exons et les mêmes introns, c'est l' épissage alternatif. Ainsi, un même ARNpm, issu d'un seul gène, peut être à l'origine de plusieurs ARNm différents donc de plusieurs protéines différentes
L'épissage alternatif

BILAN La peut être à l'origine plusieurs ARNm différents

● séquence des nucléotides des portions codantes de l'ADN représente une traduits, selon le code génétique, en autant de protéines différentes. information qui détermine la séquence des acides aminés d'une protéine donnée grâce à un système de correspondance, le code génétique.

● La protéosynthèse fait intervenir une molécule transitoire et éphémère, l' ARNm, qui permet la sortie de l'information génétique du noyau. Chez les eucaryotes l'ADN est d'abord transcrit en ARNpm qui, après maturation (épissage alternatif),

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SVT - Lycée Jaufré Rudel - Blaye - RR - 1s13

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De l'information génétique aux protéines OBJECTIF I. Les protéines sont l'expression primaire de l'information génétique * A. La relation gène-protéine : une expérience historique * B. La séquence des nucléotides du gène commande la séquences acides aminés de la protéine * L'essentiel II. La protéosynthèse s'opère en deux temps A.

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corrigé du schéma à terminer sur la traduction

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corrigé du schéma à terminer sur la traduction

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exercice transcrire et utiliser le code génétique

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exercice transcrire et utiliser le code génétique

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- présenter les étapes de l'expression d'un gène en incluant des schémas
- expliquer en quoi consiste l'étape de la transcription
- expliquer comment l'information codée par l'ADN est exprimée
- montrez quel lien existe entre le génotype et le phénotype aux différentes échelles
- expliquer comment, à partir d'un gène, il est possible de produire plusieurs protéines différentes.

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- que le génotype contrôle les différentes échelles du phénotype
- quelles sont les grandes étapes de l'expression de nos gènes
- représenter par des schémas ces étapes
- utiliser le code génétique pour traduire un ARNm
- qu'un gène peut coder des protéines différentes
- que l'expression des gènes est régulée

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exo : régulation de l'expression du gène de la caséine , une protéine du lait

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exo : régulation de l'expression du gène de la caséine , une protéine du lait

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ou exercice 10 p 81 sur le bisphénolA

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IV-  : régulation de l'expression génétique

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IV-  : régulation de l'expression génétique

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lexique collaboratif : vocabulaire à maîtriser

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lexique collaboratif : vocabulaire à maîtriser

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lexique collaboratif chapitre 3 expression du patrimoine génétique

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Schéma de la synthèse des protéines - SVT - 1ère - Les Bons Profs

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le stockage d'information sur l'ADN : le stockage du futur?

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le stockage d'information sur l'ADN : le stockage du futur?

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Vocabulaire Thème : Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

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remettre ds l'ordre les étapes de l'expression de l'info génétique

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Classer les étapes et intermédiaires moléculaires de l'ADN à l'expression d'une protéine formée

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Remplissez le texte à trou, sans l'aide du cahier si possible

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III - la traduction de l'ARNm en protéine : 2ème étape de l'expression de l'information génétique

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III - la traduction de l'ARNm en protéine : 2ème étape de l'expression de l'information génétique

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activité 3  : combien de nucléotides de l'ADN pour coder un acide aminé d'une protéine?

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activité 3  : combien de nucléotides de l'ADN pour coder un acide aminé d'une protéine?

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II - la transcription, 1ère étape de l'expression de l'information génétique

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II - la transcription, 1ère étape de l'expression de l'information génétique

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Fiche Méthode : la technique d'autoradiographie

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Fiche Méthode : la technique d'autoradiographie

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vidéo résumant le mécanisme de la transcription

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MOOC côté cours : La transcription de l'ADN

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quizz évalué transcription groupe du lundi et vendredi

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quizz évalué transcription groupe du lundi et vendredi

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Quizinière : création et partage d’exercices pédagogiques en ligne

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Pour vos évaluations, créez des exercices en ligne simplement et gratuitement à l’aide de textes à trous, QCM, dessins, vidéos, sons, etc.

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Une protéine est une molécule indispensable au fonctionnement des cellules. Une protéine est un assemblage ordonné d’acides aminés. Il existe 20 acides aminés différents pour construire l’ensemble du vivant. Ces acides aminés peuvent interagir les uns avec les autres et provoquer un repliement de la chaîne polypeptidique dans l’espace. Selon sa conformation (structure spatiale), la protéine pour avoir une fonction différente. Vous connaissez sans doute quelques protéines fabriquées par vos cellules : la kératine des cheveux et des ongles, le collagène de la peau, l'hémoglobine , les différentes enzymes permettant de réaliser les réactions chimiques dans nos cellules....

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maturation des ARNm : avec 1 ARNm , la cellule peut produire plusieurs protéines différentes grâce à différentes maturations possibles de l'ARNm

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maturation des ARNm : avec 1 ARNm , la cellule peut produire plusieurs protéines différentes grâce à différentes maturations possibles de l'ARNm

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schéma bilan : étapes de l'expression du patrimoine génétique

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schéma bilan : étapes de l'expression du patrimoine génétique

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La transcription de l'ADN en ARN messager (Animation)

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activité 1 : les différentes échelles du phénotype exemples  activité du livre p 62/63

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activité 1 : les différentes échelles du phénotype exemples  activité du livre p 62/63

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I- les différentes échelles du phénotype et le lien entre Information génétique et phénotype moléculaire

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I- les différentes échelles du phénotype et le lien entre Information génétique et phénotype moléculaire

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Fiche Méthode  : définir & écrire le génotype et le phénotype en respectant les conventions d'écriture internationales

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Fiche Méthode  : définir & écrire le génotype et le phénotype en respectant les conventions d'écriture internationales

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comment notre information génétique est-elle exprimée pour déterminer notre phénotype?

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comment notre information génétique est-elle exprimée pour déterminer notre phénotype?

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chapitre 3 : l'expression du patrimoine génétique 

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chapitre 3 : l'expression du patrimoine génétique 

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activité 2 expériences lien relation entre gène et protéine

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activité 2 expériences lien relation entre gène et protéine

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Tableau de l'expérience    de Beadle et Tatum 

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Tableau de l'expérience    de Beadle et Tatum 