§ Quel est le lien entre gènes et protéines ?

A5 : découverte historique de la relation gène-protéine / logiciels Anagène & Rastop

Au début des années 1960 plusieurs équipes ont recherché le système de correspondance entre séquences de nucléotides des acides nucléiques et séquences d'acides aminés des protéines.

Vous êtes chercheur en biologie des années 60 et vous essayez, à partir des différentes découvertes réalisées par vos collègues de comprendre le lien entre gènes et protéines.

En 1961, François Jacob et Jacques Monod font l’hypothèse d’un intermédiaire possible entre gène et protéine : un acide nucléique l’ARN (acide ribonucléique).

1/ Utilisez le logiciel Rastop pour étudier la structure moléculaire de l’ARN et la comparer à la molécule d’ADN. Montrez que la molécule d’ARN peut aussi porter une information.

1. Ouvrir deux fenêtres en cliquant sur Fichier/Nouveau. Réorganiser les fenêtres en cliquant sur Fenêtres/Réorganiser. Cliquer dans une fenêtre pour la rendre active. Le bandeau supérieur de la fenêtre devient alors bleu. Ouvrir le fichier ADN dans un fenêtre et le fichier ARN dans l'autre.
2. Choisir un affichage en boules & bâtonnets pour chaque molécule. Comparez les sucres des deux molécules : l'un est du désoxyribose, l'autre du ribose : pourquoi ?
3. Colorer les nucléotides par des couleurs différentes en cliquant dans le menu sur Atomes/Colorer par/Forme*. Comparez les bases composant ADN et ARN : quelle différence constatez-vous ?
4. Réalisez un tableau de comparaison entre ADN et ARN. Comparez la molécule d’ADN et la molécule d’ARN (nucléotides, nombre de brins, sucre…).

Afin de localiser la synthèse des ARN François Jacob et Jacques Monod mettent en culture des cellules animales avec de l’uracile tritié (H³ radioactif). Ils réalisent deux incubations à deux temps différents.

a. Autoradiographie réalisée juste après incubation ;

b. Autoradiographie réalisée 30 minutes après incubation.

2/ Déterminez la localisation cellulaire de l’ARN. Comparez à celle de l’ADN et des protéines. En quoi ces résultats expérimentaux valident-ils l’hypothèse de Jacob et Monod ?

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