4. Expression de l’information génétique : synthèse des protéines

∞Résumé du cours

Relation gène – protéine – caractère

Un caractère (ex. : couleur, groupe sanguin, drépanocytose) dépend d’une protéine, dont la séquence d’acides aminés est déterminée par la séquence de nucléotides d’un gène.

Transcription (noyau)

L’ARN polymérase synthétise un ARN messager complémentaire du brin transcrit de l’ADN (U remplace T). L’ARNm sort du noyau.

Code génétique

Un codon = 3 nucléotides de l’ARNm = 1 acide aminé. 64 codons pour 20 acides aminés : le code est redondant et universel. AUG = codon initiateur (méthionine) ; UAA, UAG, UGA = codons stop.

Traduction (cytoplasme, ribosomes)

Initiation au codon AUG, élongation (les ARNt apportent les acides aminés grâce à leur anticodon, liaisons peptidiques), terminaison au codon stop. Plusieurs ribosomes lisent le même ARNm (polysome).

Mutations

Substitution, addition, délétion : elles peuvent changer un acide aminé (drépanocytose : GAG → GTG, Glu → Val), créer un codon stop, ou décaler le cadre de lecture.

✎Exemples corrigés

?Teste-toi

Clique sur la bonne réponse.

1. La transcription a lieu…

   a) dans le noyaub) dans le ribosomec) dans la mitochondrie
   Réponse

   a) dans le noyau — Chez les eucaryotes.

2. Un codon est formé de…

   a) 2 nucléotidesb) 3 nucléotidesc) 4 nucléotides
   Réponse

   b) 3 nucléotides — Triplet.

3. Dans l’ARN, T est remplacé par…

   a) Ab) Uc) C
   Réponse

   b) U — Uracile.

4. Le code génétique est redondant car…

   a) plusieurs codons codent un même acide aminéb) il est universelc) il a des codons stop
   Réponse

   a) plusieurs codons codent un même acide aminé — 64 codons, 20 acides aminés.

∞ملخص الدرس

العلاقة مورثة – بروتين – صفة

تتعلق الصفة (مثال: اللون، الفصيلة الدموية، فقر الدم المنجلي) ببروتين، تحدد متتالية أحماضه الأمينية متتاليةُ نيكليوتيدات المورثة.

النسخ (النواة)

يركّب ARN بوليميراز ARN رسولًا مكملًا للسلسلة المنسوخة من ADN (U يعوض T). ويغادر ARNm النواة.

الرمز الوراثي

الوحدة الرمزية (codon) = 3 نيكليوتيدات من ARNm = حمض أميني واحد. 64 وحدة رمزية لـ 20 حمضًا أمينيًا: الرمز زائد (redondant) وكوني. AUG = وحدة البداية (الميثيونين)؛ UAA، UAG، UGA = وحدات التوقف.

الترجمة (السيتوبلازم، الريبوزومات)

البداية عند الوحدة AUG، الاستطالة (تجلب ARNt الأحماض الأمينية بفضل الوحدة الرمزية المضادة، روابط ببتيدية)، النهاية عند وحدة التوقف. تقرأ عدة ريبوزومات نفس ARNm (متعدد الريبوزومات).

الطفرات

استبدال، إضافة، حذف: قد تغير حمضًا أمينيًا (فقر الدم المنجلي: GAG → GTG، Glu → Val)، أو تُحدث وحدة توقف، أو تُزيح إطار القراءة.

✎أمثلة محلولة

?اختبر نفسك

اضغط على الجواب الصحيح.

1. يحدث النسخ…

   أ) في النواةب) في الريبوزومج) في الميتوكندري
   الجواب

   أ) في النواة — عند حقيقيات النوى.

2. تتكون الوحدة الرمزية من…

   أ) 2 نيكليوتيداتب) 3 نيكليوتيداتج) 4 نيكليوتيدات
   الجواب

   ب) 3 نيكليوتيدات — ثلاثية.

3. في ARN، يُعوَّض T بـ…

   أ) Aب) Uج) C
   الجواب

   ب) U — اليوراسيل.

4. الرمز الوراثي زائد لأن…

   أ) عدة وحدات ترمز لنفس الحمض الأمينيب) هو كونيج) له وحدات توقف
   الجواب

   أ) عدة وحدات ترمز لنفس الحمض الأميني — 64 وحدة لـ 20 حمضًا أمينيًا.