Synthèse de protéines dans le cytosolOn met en culture des cellules normales et des cellules auxquelles on a retiré le noyau (cellule énucléée). On ajoute au milieu de culture un acide aminé radioactif. Les cellules sont ensuite lavées afin d’éliminer les acides aminés radioactifs libres (non incorporés aux protéines), puis photographiées grâce à une technique qui permet de localiser la radioactivité sous la forme de points noirs.

Recherche d’acides nucléiques dans le cytoplasme- Dans le cytoplasme des cellules eucaryotes, des analyses chimiques

montrent une absence d’ADN mais l’existence de molécules d’acide ribonucléique (ARN).

- Dans l’expérience suivante, des cellules de bactéries sont traitées par une ARNase (enzyme qui permet de détruire l’ARN). Les résultats obtenus sont présentés ci-dessous :

Conditions Résultats

Extraits de bactéries Synthèse des protéinesExtraits de bactéries + ARNase Pas de synthèse des protéines

Suivi de L’ARN dans la celluleLe cliché A représente une autoradiographie de cellule qui a été cultivée pendant 15 minutes en présence d’un précurseur radioactif spécifique de l'ARN. Ce précurseur est « marqué » par du tritium (3H) qui est un isotope radioactif de l'hydrogène.Le cliché B est l'autoradiographie d'une cellule semblable exposée pendant 12 minutes à ce même précurseur radioactif, puis cultivée pendant une heure et demie sur un milieu contenant, entre autres, des précurseurs non radioactifs.

A B

L’expression de l’information génétique

Ribose

Uracile

Les composants de l’ARN

L’ARN

Extrémité 5’

Extrémité 3’

L’ARNt

Structure en « feuille de trèfle » de l’ARNt(structure II)

Structure repliée de l’ARNt en « L »(structure III)

Acide aminé

La liaison codon/anticodon

Amino-acyl ARNt synthétase

Acide aminé(tryptophane)

ARNt

Etape 1:Liaison entrel’aa et l’ ARNt

Liaison à haut potentiel d’énergie (C-ter de l’aa et 3’OH) de l’ARNt

Etape 2:Liaison codon/anticodon

L’aa est donc sélectionnépar son codon!

ARNm

Le code génétique DEUXIEME BASE AZOTEE

U C A GPREMIERE BASE AZOTEE

UUUUUUCUUAUUG

phénylalaninephénylalanine

leucineleucine

UCUUCCUCAUCG

sérine sérine sérine sérine

UAUUACUAAUAG

tyrosinetyrosine

stop stop

UGUUGCUGAUGG

cystéinecystéine

stoptryptophane

UCAG T

ROISIEME BASE AZOTEE

CCUUCUCCUACUG

leucine leucine leucine leucine

CCUCCCCCACCG

proline proline proline proline

CAUCACCAACAG

histidine histidine

glutamine glutamine

CGUCGCCGACGG

arginine arginine arginine arginine

UCAG

AAUUAUCAUAAUG

isoleucineisoleucineisoleucine

méthionine

ACUACCACAACG

thréonine thréonine thréonine thréonine

AAUAACAAAAAG

asparagineasparagine

lysine lysine

AGUAGCAGAAGG

sérine sérine

argininearginine

UCAG

GGUUGUCGUAGUG

valine valine valine valine

GCUGCCGCAGCG

alanine alanine alanine alanine

GAUGACGAAGAG

ac.aspartique ac.aspartique

ac. glutamiqueac. glutamique

GGUGGCGGAGGG

glycine glycine glycine glycine

UCA G

Comparaison des ribosomes procaryotes et eucaryotes

Procaryote Ribosome 70S eucaryote Ribosome 80SPetite sous unité ARN 16S

+ 20 chaînes polypeptidiques

Sous unité 30S ARN 18S Sous unité 40S

Grosse sous unité ARN 23SARN 5S+ 30 chaînes polypeptidiques

Sous unité 50S ARN 28SARN 5,8SARN 5S

Sous unité 60S

Synthèse des ARNr chez les Procaryotes

Le nucléole

a2bb’w

Brin codant = brin sens = brin +

5’ vers 3’

Des gyrases supprimentles contraintes de torsion.

Brin matrice= brin non codant = brin antisens = brin -

La transcription

Initiation

Elongation

Terminaison

Organisation de l’opéron lactose chez les Procaryotes (E. coli)

z+ : gène codant la β-galactosidasey+ : gène codant la galactosidase perméasea+ : gène codant la transacétylase

z+, y+ et a+ sont 3 cistrons ou gènes codant 3 enzymes nécessaires à l’utilisation du lactose

Séquence consensus sur laquelle se fixe l’ARN polymérase après

reconnaissance

Site d’initiation de la transcription

Région non transcrite Région transcrite

Séquence non codante

Comparaison des séquences promotrices de différents gènes (sens)

Séquence consensus: séquence idéalisée d’une région donnée d’un acide nucléique ou d’une protéine dans laquelle chaque position représente la base ou l’acide aminé rencontré le plus fréquemment.

Découverte d’une séquence consensus des promoteurs

La transcription observée au MET

figures en « arbre de Noël » : plusieurs molécules d’ARNm de longueurs différentes, en cours de formation .

Plusieurs ARN polymérases se succèdent le long d’un même segment d’ADN et entament la fabrication « à la chaîne » d’ARN m identiques, qui seront autant de copies d’un même gène.

Les promoteurs positionnent l’ARN polymérase et définissent ainsi les unités de transcription.

5’

5’3’

3’

Gène 1 Gène 2

Gène 4 Gène 3

2 gènes non chevauchants 2 gènes chevauchants