§ qu’est-ce que l’expression génétique

1,2,1,2/ Les acides nucléiques

1/ structure des nucléotides

2/ comparaison ADN/ARN

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

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

3/ Histoire de la découverte des acides nucléiques

Réalisez une frise chronologique (verticale) sur la découverte de l’ADN et des gènes à partir de documents internet.

- Mener une démarche historique ou une étude documentaire sur le séquençage des macromolécules (protéines, ARN et ADN).

- Mener une démarche historique ou une étude documentaire permettant de comprendre comment les ARN messagers ont été découverts.

- Étudier les expériences historiques permettant de comprendre comment le code génétique a été élucidé.

Les acides nucléiques ont été découverts en 1868 par Friedrich Miescher. Miescher appela la nouvelle substance « nucléine » car elle se trouvait dans le noyau des cellules. La présence d'acides nucléiques dans le cytoplasme de la levure fut identifiée en 1939 et leur nature ribonucléique fut établie, contrairement aux chromosomes qui contenaient de l'ADN avec des désoxyriboses.

Vers 1940, le biologiste belge Jean Brachet étudie des molécules jusque-là peu caractérisées, que l'on appelle encore à l'époque les « acides thymonucléiques et zymonucléiques » (respectivement l'ADN et l'ARN). Il découvre que l'acide thymonucléique est un composant des chromosomes et qu'il est synthétisé lorsque les cellules se divisent après la fécondation. Il met en évidence l'existence d'acides zymonucléiques (ARN) dans tous les types cellulaires: dans le noyau, le nucléole et le cytoplasme de toutes les cellules (alors que l'on pensait à l'époque que ces molécules étaient caractéristiques des cellules végétales et des eucaryotes inférieurs tels que les levures). Enfin, il montre que ces acides sont particulièrement abondants dans les cellules (plus particulièrement dans l'ergastoplasme) qui sont très actives en termes de synthèse protéique. Les bases fondamentales de la biologie moléculaire étaient établies. Nous étions en 1940. Dans l'après-guerre, Brachet est rejoint par le biologiste moléculaire belge Raymond Jeener qui participera activement aux recherches sur le rôle de l'ARN dans la biosynthèse des protéines.

À la fin des années 1950, Severo Ochoa parvint à synthétiser in vitro des molécules d'ARN au moyen d'une enzyme spécifique, la polynucléotide phosphorylase, ce qui permit l'étude des propriétés chimiques et physiques de l'ARN.

Le rôle de l'ARN comme « messager » intermédiaire entre l'information génétique contenue dans l'ADN et les protéines fut proposé en 1960 par Jacques Monod et François Jacob à la suite d'une discussion avec Sydney Brenner et Francis Crick. La démonstration de l'existence de l'ARN messager a été faite par François Gros. Ensuite, le déchiffrage du code génétique a été réalisé par Marshall Nirenberg dans la première moitié des années 1960. Il utilisa pour cela des ARN synthétiques de séquence nucléotidique connue dont il étudia les propriétés de codage.

1966 – Le code génétique est "décrypté". Marshall Nirenberg, Heinrich Mathaei et Severo Ochoa