GÉNÉTIQUE

L'ADN contient l'information déterminant la séquence des acides aminés dans les protéines, mais il ne participe pas lui-même directement à l'assemblage des molécules protéiques.La plus grande partie de l'ADN est contenue dans le noyau, alors que la synthèse protéique a lieu dans le cytoplasme.Transcription : L'information génétique est transmise de l'ADN à L'ARN puis dans la protéine. Ce transfert de l'information de l'ADN à l'ARN dans le noyau est appelé transcription. La traduction : processus par lequel l'information codée dans l'ARN est utilisée pour former une protéine dans le cytoplasme.La séquence des triplets le long d'un gène sur un brin unique d'ADN détermine la séquence des acides aminés dans une chaîne polypeptidique.Les codes qui ne correspondent pas à un acide aminé sont dits codons stop. Ils indiquent que l'on a atteint la fin d'un message génétique.Plusieurs types d'ARN existent : ARN messager, ARN ribosomal, ARN de transfert.Seul l'ARN messager code directement les séquences d'acides aminés des protéines même si les autres types d'ARN participent au processus de synthèse protéique.

Pour débuter la synthèse d'ARN, il faut que les deux brins de la double hélice d'ADN se séparent, afin que les bases de l'ADN exposé puissent se coupler avec les ribonucléotides triphosphates libres. Les ribonucléotides alignés sont couplés entre eux par une enzyme, l'ARN polymérase, qui hydrolyse les nucléotides triphosphates, libérant deux des groupements phosphate terminaux et unissant le dernier phosphate au ribose du nucléotide adjacent par une liaison covalente.La localisation de la région promotrice détermine quel sera le brin matrice. En conséquence, pour un gène donné, seul un brin d'ADN est habituellement transcrit.La transcription d'un gène commence donc par la fixation de l'ARN polymérise sur la région promotrice de ce gène. Cela déclenche la séparation des deux brins d'ADN.  L'ARN polymérase se déplace le long du brin matrice, fixant un ribonucléotide à la fois sur la chaîne d'ARN en formation. Quand elle atteint un signal ''stop'' indiquant la fin du gène, l'ARN polymérase libère l'ARN de transcription nouvellement formé qui est alors transloqué hors du noyau pour se fixer aux ribosomes du cytoplasme. Collectivement, les protéines spécifiques exprimées dans une cellule donnée à un moment donné constituent le protéome de la  cellule. Le protéome détermine la structure et la fonction de la cellule à ce moment.Seules certaines parties du gène codent en fait la séquence des acides aminés. Ces régions du gène appelées exons sont séparées par des régions non codantes de nucléotides appelées introns (ne contiennent pas d'information pour le codage des protéines).Avant de gagner le cytoplasme, un ARN de transcription primaire nouvellement formé doit subir un épissage pour éliminer les séquences qui correspondent aux introns d'ADN. Ce n'est qu'après cet épissage que l'ARN prend le nom d'ARN messager mature ou ARNm mature. L'épissage a lieu dans le noyau, sous l'effet du splicéosome. Le splicéosome reconnait des séquences nucléotidiques spécifiques au début et à la fin de chaque segment dérivé d'un intron dans l'ARN de trancription primaire, retire ce segment et réunit l'extrémité finale d'un segment dérivé d'un exon au début d'un autre, pour former finalement un ARNm ayant une séquence de codage continue. * il y a plus de protéines différentes dans le corps humain qu'il y a de gènes.TRADUCTIONAprès épissage, l'ARNm traverse les pores de l'enveloppe nucléaire pour gagner le cytoplasme.Dans le cytoplasme, l'ARNm se fixe sur un ribosome, l'organelle qui contient les enzymes et d'autres structures nécessaires à la traduction d'ARNm en protéines.La transcription de l'ARN ribosomal a lieu dans une région particulière du noyau, le nucléole.ARN de transfert un acide aminé donné reconnaît le codon de l'ARNm qui lui correspond au cours du processus de traduction. L'ARN de tranfert intervient. plus petite des principaux groupes d'ARN forme une structure ressemblant à une feuille de trèfle à trois anses. synthétisé dans le noyau puis passe ensuite dans le cytoplasme. le facteur qui détermine le rôle de l'ARNt dans la synthèse protéique est sa capacité à se combiner à la fois avec un acide aminé et avec un codon spécifique de cet acide aminé dans l'ARNm lié à un ribosome. ( cela permet donc à l'ARNt de se comporter comme un lien entre un acide aminé et le codon d'ARNm pour cet acide aminé.  Une molécule d'ARNt est liée de façon covalente à un acide aminé spécifique par une enzyme appelée aminoacyl-ARNt synthétase. Fixation de l'ARNt = l'ARNt porte son acide aminé spécifique, au codon de l'ARNm de cet acide aminé. Cette étape se déroule par appariement de bases entre l'ARNt et l'ARNm. Une séquence de trois nucléotides située à la fin de l'une des boucles de l'ARNt peut s'apparier par ses bases avec le codon complémentaire de l'ARNm. Cette séquence-code de trois lettres de l'ARNt est appelée anticodon.L'assemblage de protéines le processus d'assemblage d'une chaîne polypeptidique en fonction d'un message transmis par un ARNm comporte trois étapes : initiation, élongation et terminaison. La synthèse débute par la fixation d'un ARNt contenant l'acide aminé méthionine sur la petite sous-unité ribosomale. Le codon de l'ARNm signale le site où doit débuter l'assemblage. il y a ensuite fication de la grosse sous-unité, ce qui enferme l'ARNm entre les deux sous-unités.  (Étape d'initiation = la plus longue) Après le processus d'initiation, la chaîne protéique s'allonge par addition successive d'acides aminés. Un ribosome porte 2 sites de fixation pour l'ARNt.site 1 - maintient l'ARNt lié au fragment de chaîne protéique assemblé jusque-là site 2 - l'ARNt contient l'acide aminé suivant devant être ajouté à la chaîne* Le ribosome se déplace d'un codon le long de l'ARNm, libérant la place pour la fixation de la molécule suivante d'acide aminé-ARNt. Ce processus se répète, avec addition d'acides aminés à la chaîne peptique en croissance, à une vitesse moy de deux ou trois par s. * Quand le ribosome atteint une séquence de terminaison de l'ARNm (appelée codon stop) signalant la fin de la protéine, le lien entre la chaîne polypeptidique et le dernier ARNt est rompu, et la protéine complète est libérée du ribosome.Si un gène correspondant à une protéine donnée n'est plus transcrit en ARNm, la protéine en question ne sera plus synthétisée une fois que les molécules d'ARNm seront dégradées.L'acide aminé méthionine = utilisé pour identifier le site de départ de l'assemblage de la protéine.RÉGULATION DE LA SYNTHÈSE PROTÉIQUE la transcription de la plupart des gènes est régulée par une classe de protéines appelées facteurs de transcription qui se comportent comme des interrupteurs de gènes, interagissant de multiples manières pour activer et réprimer le processus d'initiation dans la région promotrice d'un gène particulier.  Le facteur de transcription peut ralentir ou accélérer l'initiation du processus de transcription. les facteurs de transcription forment avec des protéines accessoires, un complexe de pré-initiation au niveau du promoteur qui est nécessaire au processus de séparation des brins d'ADN, d'extraction et de blocage des nucléosomes dans la région promotrice, d'activation de l'ARN polymérise et de déplacement du complexe le long du brin matrice d'ADN.              

TRANSCRIPTION L'ARN polymérase se fixe sur la région promotrice d'un gène et sépare les deux brins de la double hélice de l'ADN dans la région du gène devant être transcrit. Les ribonucléotides triphosphates libres s'apparient avec les désoxynucléotides dans le brin matrice d'ADN. Les ribonucléotides couplés à leur brin d'ADN sont assemblés par l'ARN polymérise pour former un transcrit primaire d'ARN contenant une séquence de bases complémentaire de celle du brin d'ADN matrice. L'épissage de l'ARN élimine les régions dérivées des introns dans le transcrit primaire d'ARN qui contient des séquences non codantes, et assemble les régions dérivées des exons qui codent des acides aminés spécifiques, pour donner une molécule d'ARNm. TRADUCTION L'ARNM passe du noyau au cytoplasme et une de ses extrémités se fixe sur la petite sous-unité du ribosome les acides aminés libres se fixent sur leurs ARNt correspondants, par l'intermédiaire de l'aminoacyl-ARNt synthétase L'anticodon de trois bases d'un complexe acide-aminé-ARNt se fixe sur son codon correspondant sur la région de l'ARNm lié au ribosome. L'acide aminé porté par l'ARNt est fixé par une liaison peptique à l'extrémité de la chaîne polypeptidique en croissance L'ARNt ayant délivré son acide aminé est libéré du ribosome Le ribosome se déplace d'un codon le long de l'ARNm. Les étapes 3 à 6 (ici) sont répétées jusqu'à ce que soit atteinte une séquence de terminaison, et la protéine achevée est libérée du ribosome Dans certains cas, la protéine subit un traitement post-traductionnel, avec fixation de divers groupements chimiques sur des chaînes latérales spécifiques et/ou fractionnent de la protéine en plusieurs chaînes polypeptidiques plus petites

Mutation = altération de la séquence nucléotidique qui exprime un message génétique de l'ADNMutagène = facteurs environnementaux qui augmentent le taux de mutationsTypes de mutationsmutation ponctuelle mutation la plus simple remplacement d'une seule base par une autre ex : Séquence de base est C-G-T. adénine vient se substituer à la guanine, la séquence devient C-A-T.

Dégradation des protéines- Peut être déclenchée par la fixation d'un petit peptide (l'ubiquitine) sur la protéine.ce peptide dirige la protéine vers un complexe protéique appelé protéasome  qui déplie la protéine et la scinde en petits peptides.Il existe 2 mécanismes :1- dégradation des protéines des organites - Lysosomes2- dégradation des protéines cytosoliques - protéasomesIMPORTANTDoit détruire la protéine après qu’elle a joué son rôle, elle sont généralement détruites suite à leur action. Lors de la dégradation des protéines on coupe les liens peptidique : on peut ensuite les dégrader en peptides ou encore en acides aminés pour les réutiliser un peu plus tard.

Code génétique

Synthèse protéique

Résumé - synthèse protéique

Mutation

Dégradation des protéines