4/ La transgénèse permet de produire des OGM
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Rechercher et exploiter des documents montrant la synthèse de
protéines hétérologues après transgénèse (illustrant
l’universalité du code génétique).
Une protéine hétérologue ou recombinante est
une
protéine
produite par une cellule dont le
matériel
génétique a été modifié par
recombinaison
génétique. Un gène codant une protéine d'intérêt est
introduit dans le
génome
de l'espèce productrice (bactéries, cellules mammifères en
culture, animaux transgéniques, etc.). Les protéines recombinantes
peuvent être purifiées et utilisées à des fins thérapeutiques,
industrielles ou bien encore dans les activités de recherche.
Bilan
Capacités
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Calculer le nombre de combinaisons possibles de séquences de n
nucléotides de longueur quand n grandit. Comparer à un code binaire
utilisé en informatique.
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Calculer le nombre de combinaisons possibles de séquences de n
acides aminés quand n grandit. Comparer au calcul réalisé pour
l’ADN.
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Mener une démarche historique ou une étude documentaire sur le
séquençage des macromolécules (protéines, ARN et ADN).
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Mener une démarche historique ou une étude documentaire permettant
de comprendre comment les ARN messagers ont été découverts.
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Rechercher et exploiter des documents montrant la synthèse et la
présence d'ARN dans différents types cellulaires ou dans
différentes conditions expérimentales.
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Étudier les expériences historiques permettant de comprendre
comment le code génétique a été élucidé.
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Concevoir un algorithme de traduction d’une séquence d’ARN et
éventuellement le programmer dans un langage informatique (par
exemple Python).
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Rechercher et exploiter des documents montrant la synthèse de
protéines hétérologues après transgénèse (illustrant
l’universalité du code génétique).
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Caractériser à l’aide d’un exemple les différentes échelles
d’un phénotype (moléculaire, cellulaire, de l’organisme).
Connaissances
La
séquence de l'ADN, succession des quatre désoxyribonucléotides le
long des brins de la molécule, est une information. Cette
information est transmise de générations en générations. À
chaque génération, cette information est exprimée par
l’intermédiaire d’un autre acide nucléique : l’ARN. Les
molécules d'ARN sont synthétisées par complémentarité des
nucléotides à partir de l'ADN lors d’un processus dénommé
transcription.
Chez
les eucaryotes, la transcription a lieu dans le noyau et certains des
ARN formés, après maturation éventuelle, sont exportés dans le
cytoplasme. Parmi ceux-ci se trouvent les ARN messagers qui dirigent
la synthèse de protéines lors d’un processus dénommé
traduction.
Le
code génétique est un système de correspondance, universel à
l’ensemble du monde vivant, qui permet la traduction de l’ARN
messager en protéines. L'information portée par une molécule d'ARN
messager (le message génétique) est ainsi convertie en une
information fonctionnelle (la séquence des acides aminés de la
protéine).
Le
phénotype résulte de l’ensemble des produits de l’ADN
(protéines et ARN) présents dans la cellule. Il dépend du
patrimoine génétique et de son expression. L’activité des gènes
de la cellule est régulée sous l’influence de facteurs internes à
l’organisme (développement) et externes (réponses aux conditions
de l’environnement).
Notions
fondamentales : transcription, traduction, pré-ARNm, ARNm, codon,
riboses, génotype, phénotype.
Objectifs
: relier
un gène à ses produits (ARN et protéines) ; l’existence
d'une étape intermédiaire (ARN) permet de nombreuses régulations ;
la différence essentielle entre information et code.
Précisions
: les nombreuses catégories d'ARN, les processus de maturation des
ARN, et les processus moléculaires de transcription et de traduction
(avec les ARNt et ARNr) sont hors programme.
1,3/
Les divisions cellulaires des eucaryotes
Observation
au microscope de cellules en division
