§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

§ protéines = phénotype moléculaire => liées au gène … mais comment ?

§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

2.3/ Protéines, expression primaire de l’information génétique.

2.3.1/ Macromolécules à séquence dans la cellule

A1 : Comparaison de séquences nucléiques et peptidiques / logiciels

® TP gène-protéine anagene.odt

Diapo : synthese_proteines_anagene

code Morse international, fait avec 2 signes : « ti » ou « ta » : http://www.lexilogos.com/clavier/morse.htm

code ASCII = American Standard Code for Information Interchange : http://www.tableascii.com/ ; http://fr.wikipedia.org/wiki/American_Standard_Code_for_Information_Interchange

animation code génétique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/codegenet/index.htm#anim

tableau code génétique : http://www.monde-solidaire.org/spip/IMG/jpg/UniversalGeneticCode.jpg

tableaux autrement : http://pst.chez-alice.fr/codgenet.htm

ARN, portions codantes de l’ADN, Séquence, gène, code génétique, codon, anticodon

La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l'information génétique située dans la molécule d'ADN.

Un gène est donc défini par la séquence d'un polynucléotide (ADN, ARN) déterminant la séquence d'un polypeptide.

La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides suivant un système de correspondance, le code génétique.

Chaque acide aminé correspond à un triplet de nucléotides appelé codon.

Certains codons, dits redondants, correspondent au même acide aminé.

Il existe des codons dits "d'initiation", d'autres de "terminaison".

Le code génétique est identique pour toutes les espèces vivantes connues : il est universel et dégénéré (le doublet initial peut être seul déterminant, la nature dégénérée du code a pour conséquence sa redondance).

A2 : Modélisation virtuelle de molécules nucléiques

protocole / manuel p.40 : ouvrir Rastop ou Rasmol → fichier → ouvrir → « adn ec » correspondant à un morceau de molécule d'ADN, « ac nucl arnm » correspondant à un morceau de molécule d'ARN → organiser les fenêtres pour avoir les molécules côte à côte

Menu « atome » → « colorer par » → « forme » → différentie les nucléotides par la couleur

Menu « atome » → « colorer par » → « CPK » → différentie les atomes par la couleur

comparer les molécules et noter vos observations, trouver 3 différences entre ADN et ARN

vous pouvez aussi visualiser d'autres molécules :

acides nucléiques : ADN, ARN

Différents types d'acides nucléiques :

molécule	ADN	ARN
acide	phosphorique
sucre	désoxyribose	ribose
bases	Thymine+A+G+C	Uracile+A+G+C
nombre de brins	bicaténaire	Monocaténaire en général
structure spatiale	double hélice	variable

A3 : Rappels de biochimie

Une macromolécule	… est un polymère comme par exemple	... formé de monomères ... comme par exemple	… formés d'atomes
glucide	Polyoside = polysaccharide amidon, cellulose, saccharose	Ose = monosaccharide glucose, fructose, désoxyribose, ribose	CHO
lipide	Polyglycéride, … huile, beurre	acides gras Acide oléique, Acide butyrique	CHO
protide	Polypeptide mélanine, albumine, hémoglobine, PAH	acides aminés Acide glutamique, Acide aspartique, phenylalanine, méthionine, ...	CHON
acide nucléique	Polynucléotide ADN, ARN,	Nucléotides adénosine, cytidine, guanidine, thymidine, uridine	CHONP

molécule / macromolécule
polymère / monomère
molécule organique = CH

A4 : Découpage d'une protéine à différentes échelles

formule chimique des acides aminés puis de la liaison peptidique : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/acideamine/acideamine.htm

Formule générale des acides aminés :
formule de la liaison peptidique

différentes façons de décrire une protéine / rastop : http://www.librairiedemolecules.education.fr/recherche.php?typeclassification=chimique&theme=mol&idcat=protide

carboxypeptidase : CPA.PDB

hémoglobine\hb_oxy.pdb

4 niveaux de description d'une protéine :

structure I, II, III, IV d'une protéine :

Structure primaire	Structure secondaire	Structure tertiaire	Structure quaternaire
séquence d'acides aminés = polypeptide	configuration spatiale simple = hélices, feuillets, boucles	configuration spatiale globale = enchaînement des hélices, feuillets et boucles	assemblage de sous-unités = complexe protéique

B231/ Polymères séquencés dans la cellule

La séquence des acides aminés des protéines est imposée par l'information génétique située dans la molécule d'ADN.

Un gène est donc défini par la séquence d'un polynucléotide (ADN, ARN) déterminant la séquence d'un polypeptide.

La séquence des acides aminés est gouvernée par celle des nucléotides suivant un système de correspondance, le code génétique.

Chaque acide aminé correspond à un triplet de nucléotides appelé codon.

Certains codons, dits redondants, correspondent au même acide aminé.

Il existe des codons dits "d'initiation", d'autres de "terminaison".

Le code génétique est identique pour toutes les espèces vivantes connues : il est universel et dégénéré (le doublet initial peut être seul déterminant, la nature dégénérée du code a pour conséquence sa redondance).

molécule	ADN	ARN	protéine
Atomes	C-H-O-N-P	C-H-O-N-P	C-H-O-N-(S)
Monomères	Phospho-désoxyribo-nucléotides (bases T+A+G+C)	Phospho-ribo-nucléotides (bases U+A+G+C)	Acides aminés (20 différents)
Polymère	Polynucléotide	Polynucléotide	Polypeptide
nombre de brins	bicaténaire	Monocaténaire en général	Très variable
structure spatiale	double hélice	variable	hélices+feuillets+boucles

Acides nucléiques polymères de

	Bases	Nucléoside = sucre + base	Nucléotide = sucre + base + phosphate
A	Adénine	Adénosine	Adénosine monophosphate AMP
T	Thymine	Thymidine	Thymidine monophosphate
G	Guanine	Guanidine	GMP
C	Cytosine	Cytidine	Cytidine monophosphate
U	Uracile	Uridine	UMP

structure I, II, III, IV d'une protéine :

Structure primaire	Structure secondaire	Structure tertiaire	Structure quaternaire
séquence d'acides aminés = polypeptide	configuration spatiale simple = hélices, feuillets, boucles	configuration spatiale globale = enchaînement des hélices, feuillets et boucles	assemblage de sous-unités = complexe protéique