1-Expression, stabilité et variation du patrimoine génétique

Quel est le rapport entre ADN, ARN et Protéines ?

si ADN -> ARN -> protéine

alors pb : comment s'effectue un message à 20 lettres (protéine) à partir d'un message à 4 lettres (A.N.) ?

combien de bases faut-il associer pour avoir 20 combinaisons possibles ?

Calculez le nombre de combinaisons possibles en associants les bases (ATGC) pour les faire correspondre aux 20 acides aminés.

Le calcul des différentes possibilités montre qu'en associant 2 parmi les 4 nucléotides possibles le nombre de combinaisons est insuffisant puisque 4² = 16. Il faut donc associer 3 nucléotides pour faire 20 combinaisons possibles, mais comme 4³ = 64, certaines combinaisons ne servent pas ou codent pour le même acide aminé que d'autres.

hypothèse : les nucléotides correspondent par triplets aux acides aminés

manuel p.43 : résultat des expériences de Nirenberg & Matthaei -> code génétique

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

Nirenberg met in vitro de l'ARNm polyU (constitué uniquement d'Uridines), un extrait cellulaire et différents acides aminés. Il n'y a qu'avec de la phényalanine qu'il obtient un résultat : un polyPhe. Il fait la même expérience avec un polyC, polyA et polyG ; puis avec des séquences simples comme ACACACAC, AACAAC, etc ... C'est ainsi qu'en 1965 a été découvert le code génétique.

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

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

TP / anagène, protocole in manuel p. 41, 43, 46

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).

Evaluation formative : http://learn.genetics.utah.edu/units/basics/transcribe/ (attention : pas de différenciation codon/anticodon)

• Le phénotype moléculaire correspond à une protéine, permettant l'expression d'un caractère héréditaire.

• Le programme génétique est porté par l'ADN, support du génotype.