Le flux d'information génétique suit la règle : ADN → ARN → Protéine Cette règle est appelée le dogme central de la biologie moléculaire (Francis Crick, 1958). • ADN → ARN : transcription (dans le noyau chez les eucaryotes) • ARN → Protéine : traduction (dans le cytoplasme, sur les ribosomes) Le code génétique est le dictionnaire qui traduit la séquence des nucléotides en séquence d'acides aminés. Il est universel (quasiment identique chez tous les organismes vivants) et dégénéré (plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé).
La transcription est la synthèse d'un ARN messager (ARNm) à partir du brin matrice de l'ADN. Etapes (chez les eucaryotes) : 1. L'ARN polymérase se fixe sur le promoteur (séquence régulatrice en amont du gène) 2. L'enzyme déroule l'ADN et lit le brin matrice de 3' vers 5' 3. Elle synthétise un brin d'ARNm de 5' vers 3', en remplaçant T par U (Uracile) 4. L'ARNm est d'abord un pré-ARNm (ARN primaire) 5. Maturation : les introns (séquences non codantes) sont éliminés par épissage, les exons (séquences codantes) sont conservés et assemblés 6. L'ARNm mature sort du noyau par les pores nucléaires Règle : le brin codant de l'ADN a la même séquence que l'ARNm (avec U à la place de T). Le brin matrice est le brin complémentaire et antiparallèle.
📊 Schéma — Transcription et traduction (expression de l'information génétique)
La traduction est la synthèse d'une chaîne polypeptidique (protéine) à partir de l'ARNm. Elle se déroule sur les ribosomes. Acteurs : • ARNm : porteur du message (codons de 3 nucléotides) • ARNt (ARN de transfert) : adaptateur avec un anticodon et l'acide aminé correspondant • Ribosome : machine qui catalyse la liaison peptidique Etapes : 1. Initiation : le ribosome se fixe sur l'ARNm au niveau du codon AUG (codon Start → Met, méthionine) 2. Élongation : les ARNt apportent les acides aminés un par un selon la complémentarité anticodon/codon. Le ribosome catalyse la liaison peptidique et avance d'un codon (→) 3. Terminaison : un codon stop (UAA, UAG, UGA) est reconnu → la chaîne polypeptidique est libérée Le code génétique : • 4 nucléotides → 4³ = 64 codons possibles • 61 codons codants + 3 codons stop • 1 codon AUG = codon initiateur (code Met) • Le code est dégénéré : jusqu'à 6 codons pour un même acide aminé
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ARNm (5'→3') : AUG-GCA-UUU-UAG. Règle : A du brin matrice → U dans l'ARNm ; T → A ; G → C ; C → G. On lit le brin matrice de 3' vers 5' et on écrit l'ARNm de 5' vers 3'.
AUG = Met (initiateur), GCA = Ala, UUU = Phe, UAG = Stop (fin). La protéine produite est un tripeptide : Met-Ala-Phe (3 acides aminés). La méthionine initiale peut être clivée ensuite.