Transcription → Traduction
Transcription : Processus de synthèse d'ARN messager (ARNm) à partir d'une séquence d'ADN par l'ARN polymérase.
- Identifier le brin matrice (sens 3'→5')
- Comprendre l'appariement des bases (A=T→U, T=A→A, G=C→C, C=G→G)
- Synthèse dans le sens 5'→3' de l'ARNm
- Initiation : Reconnaissance du promoteur par ARN polymérase
- Élongation : Synthèse de l'ARNm dans le sens 5'→3'
- Terminaison : Arrêt de la transcription au signal de terminaison
- Maturation : Épissage, addition d'une coiffe 5' et d'une queue poly-A
L'ARN polymérase II reconnaît la séquence promotrice upstream du gène et se fixe dessus avec l'aide de facteurs de transcription.
L'ARN polymérase ouvre la double hélice et commence à synthétiser l'ARNm en utilisant le brin d'ADN comme matrice.
L'ARN polymérase se déplace le long du gène, synthétisant l'ARNm dans le sens 5'→3' selon les règles d'appariement des bases.
La transcription s'arrête lorsqu'un signal de terminaison est reconnu, libérant l'ARNm synthétisé.
La transcription est le processus de synthèse d'ARN messager à partir d'une séquence d'ADN par l'ARN polymérase, se déroulant en trois étapes : initiation, élongation et terminaison.
• Appariement : T=A→A=U, A=T→T=A, G=C→C=G, C=G→G=C
• Sens : ARNm synthétisé dans le sens 5'→3'
• Brin matrice : Le brin d'ADN servant de modèle est le brin antisense (3'→5')
Traduction : Processus de synthèse d'une protéine à partir de l'ARN messager, se déroulant sur les ribosomes.
- Initiation : Reconnaissance du codon de start AUG
- Élongation : Ajout successif des acides aminés
- Terminaison : Reconnaissance des codons stop
- Ribosome : Site de synthèse protéique (A, P, E)
Le ribosome reconnaît le codon de start AUG (codant pour la méthionine) et recrute le premier ARNt portant la méthionine.
Les ARNt apportent successivement les acides aminés selon la séquence des codons de l'ARNm, formant une liaison peptidique entre eux.
Le ribosome avance d'un codon, déplaçant les ARNt entre les sites A, P et E.
Lorsqu'un codon stop (UAA, UAG, UGA) est atteint, la synthèse de la protéine s'arrête et la chaîne polypeptidique est libérée.
La traduction est le processus de conversion de la séquence d'ARNm en une séquence d'acides aminés, se déroulant sur les ribosomes en trois étapes principales.
• Code : Chaque codon de 3 bases code pour un acide aminé
• Sens : La lecture se fait dans le sens 5'→3' de l'ARNm
• Site : Les ribosomes catalysent la formation des liaisons peptidiques
Code génétique : Ensemble des règles qui définissent comment les séquences de nucléotides de l'ARNm sont traduites en séquences d'acides aminés.
- Triplet : 3 nucléotides = 1 acide aminé
- Dégénéré : Plusieurs codons pour un même acide aminé
- Universel : Presque identique chez tous les êtres vivants
- Non chevauchant : Lecture continue sans superposition
- Sans ponctuation : Lecture continue sans espace entre codons
Chaque codon (triplet de bases) correspond à un acide aminé spécifique ou à un signal de start/stop.
Plusieurs codons peuvent coder pour le même acide aminé (ex : Serine codée par UCU, UCC, UCA, UCG).
Le code est presque identique chez tous les organismes, avec quelques exceptions mineures.
Le codon AUG code pour la méthionine et sert de signal de start, tandis que UAA, UAG et UGA sont des codons stop.
Le code génétique est un code triplet, dégénéré, universel et non chevauchant qui permet la traduction de l'ARNm en protéines.
• Triplet : 3 bases → 1 acide aminé
• Dégénérescence : Redondance du code
• Universalité : Même code chez presque tous les organismes
ARN de transfert (ARNt) : Molécule d'ARN qui transporte les acides aminés vers les ribosomes pendant la traduction.
- Transport des acides aminés vers le ribosome
- Appariement avec le codon de l'ARNm (anticodon)
- Catalyse de la liaison peptidique
- Structures en feuille de trèfle
Chaque ARNt est chargé avec un acide aminé spécifique par une aminoacyl-ARNt synthétase.
L'anticodon de l'ARNt s'apparie avec le codon correspondant sur l'ARNm.
L'ARNt se positionne au site A du ribosome, puis migre au site P, puis au site E.
Le ribosome catalyse la liaison entre l'acide aminé du site P et celui du site A.
Les ARNt jouent un rôle essentiel dans la traduction en transportant les acides aminés et en assurant la reconnaissance des codons.
• Spécificité : Chaque ARNt reconnaît un codon spécifique
• Chargement : Chaque ARNt est chargé avec un acide aminé spécifique
• Structure : Forme de feuille de trèfle avec anticodon
Relation gène-protéine : La taille d'un gène est proportionnelle à la taille de la protéine qu'il code, avec 3 bases pour chaque acide aminé.
- 1 acide aminé = 3 bases (1 codon)
- 100 acides aminés = 300 bases
- 1000 bases = ~333 acides aminés
- Le brin codant est plus long que la protéine finale
Chaque acide aminé est codé par un triplet de bases (3 nucléotides = 1 acide aminé).
Pour une protéine de n acides aminés, le gène doit contenir au minimum 3n bases (sans compter les séquences régulatrices).
Le gène réel est plus long que la séquence codante à cause des introns, promoteurs et séquences régulatrices.
Une protéine de 150 acides aminés est codée par un gène d'au moins 450 bases (150 × 3).
La taille d'un gène est approximativement 3 fois plus grande que la protéine qu'il code, chaque acide aminé étant codé par 3 bases.
• Proportion : 3 bases → 1 acide aminé
• Calcul : Taille du gène = 3 × nombre d'acides aminés
• Exceptions : Introns et séquences régulatrices augmentent la taille du gène
3 bases = 1 codon = 1 acide aminé
- Transcription : Synthèse d'ARNm à partir d'ADN
- Maturation : Épissage, coiffe 5', queue poly-A
- Traduction : Synthèse protéique sur ribosomes
- Post-traduction : Modifications de la protéine
- La transcription et la traduction sont couplées chez les procaryotes
- Chez les eucaryotes, la transcription et la traduction sont spatialement séparées
- Le code génétique est presque universel chez tous les êtres vivants
- La dégénérescence du code permet la tolérance aux mutations silencieuses
- ADN → ARNm (Transcription)
- ARNm → Protéine (Traduction)
- ARNt ↔ Codon/Anticodon
- Code → Acides aminés