TP 4: de l ADN à l ARNm les étapes de la transcription

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1 TP 4: de l ADN à l ARNm les étapes de la transcription Lycée E. Delacroix 1 ère S Programme 2011

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3 Activité 1: la localisation de la synthèse des protéines Objectif de l autoradiographie Marquer l emplacement des molécules au niveau des organites cellulaires Acide aminé radioactif utilisé pour localiser la protéine Définition du «pulse» Leucine radiomarquée = leucine tritiée Période de courte durée, durant laquelle les coupes de pancréas sont mises en présence de leucine tritiée Définition du «chase» Technique de révélation des résultats (= moyen utilisé pour rendre les résultats visibles) Phase, de durée variable, durant laquelle les coupes de pancréas sont placées dans un milieu «froid», i.e. san leu tritiée (=> permet le suivi de l évolution de la Leu tritiée dans la cellule) Les coupes sont fixées (=cellules tuées), puis placées sur un support et recouvertes d une émulsion photo de sels d Ag (durée 1 j à qqs s). Emission de rayonnement spar la leu tritiée d où collision avec Ag+ qui précipitent en Ag métal =tortillons noirs

4 Dessin d une cellule pancréatique Vésicule de sécrétion Appareil de Golgi (= dyctiosome) Réticulum endoplasmique (= ergastoplasme) granuleux car portant à sa surface de nombreux ribosomes Noyau avec sa chromatine (forme de l ADN)

5 Résultats de l autoradiographie Temps (min) 0 3 Localisation cellulaire Milieu extracellulaire (apport exogène dans le milieu de culture) Entrée par le pôle basal, présence à la surface des réticulums endoplasmiques, Leu* associée aux ribosomes 7 Présence dans les saccules de l appareil de Golgi Présence dans les vésicules de sécrétion du côté apical de la cellule Sécrétion par les vésicules (par exocytose) au pôle apical de la cellule

6 Lieu de synthèse des protéines La leucine tritiée, précurseur de la protéine, adopte un flux migratoire du pôle basal vers le pôle apical TOUJOURS DANS DES ORGANITES LOCALISES DANS LE CYTOPLASME 0 min 3 min 7 min 30 min 120 min

7 La synthèse protéique (= association d acides aminés) a lieu dans le cytoplasme, Or c est dans le noyau qu on trouve les gènes, qui détiennent l information nécessaire à cette synthèse des protéines => Problème: Comment assurer le lien entre l information génétique présente dans le noyau et la réalisation de cette information (=synthèse protéique) ayant lieu dans le cytoplasme?

8 Document 1 : une expérience qui révèle une faculté de l ARNm Cellule cultivée pendant 15 min sur un milieu contenant le précurseur radioactif de l'arn. Cellule cultivée pendant 15 min sur un milieu contenant le précurseur radioactif de l'arn, puis une heure et demie sur un milieu contenant des précurseurs non radioactifs.

9 Document 2 : mise en évidence d un contact étroit entre l ADN et l ARNm

10 Document 3 : caractéristiques de l enveloppe nucléaire

11 Document 4 : L enveloppe nucléaire, vue de l intérieur du noyau Après calcul, d après le grossissement, le diamètre d un pore nucléaire mesure 50nm.

12 Document 5 : mise en évidence du rôle de l ARN.

13 Comparaison tridimensionnelle ADN- ARN Molécule d ADN: deux brins complémentaires et 4 types de nucléotides (A,T,C,G) Molécule d ARN: un seul brin et 4 types de nucléotides (3 équivalents à ceux de l ADN)

14 Séquences en nucléotides des deux brins d ADN d un gène et de l ARNm correspondant brin d'adn non transcrit : A T A G C G T T C A G A A C T G A T A C G A brin d'adn transcrit : T A T C G C A A G T C T T G A C T A T G C T brin d'arn : A U A G C G U U C A G A A C U G A U A C G A

15 Document annexe 2 : Rappels sur la structure de la molécule d ADN

16 Les 5 bases azotées : U, T, A, C et G

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18 L ARN polymérase fonctionne toujours dans le sens 5 -> 3

19 Reconnaissance du brin d ADN matrice (= brin transcrit) La TATA box et la CAAT box

20 Avancée dans le sens: 5 -> 3

21 Signification extrémités 5 et 3

22 La transcription des Eucaryotes L ARN polymérase est capable d enchaîner 50 à 60 nucléotides par seconde!

23 Rappel: un gène est un morceau d ADN

24 TP5: les étapes de la traduction

25 Les expériences de Nirenberg On constate qu un ARNm artificiel polyu permet la synthèse d une protéine constituée uniquement d aa de type Phe. On en déduit que le triplet UUU code pour l aa Phénylalanine

26 Tableau du code génétique Phe Phe Leu Leu Leu Leu Leu Leu Ile Ile Ile Met Val Val Val Val Ser Ser Ser Ser Pro Pro Pro Pro Thr Thr Thr Thr Ala Ala Ala Ala Tyr Tyr stop stop stop His His Gln Gln Asn Asn Lys Lys Asp Asp Glu Glu Gly Gly Gly Gly Cys Cys Trp Arg Arg Arg Arg Ser Ser Arg Arg

27 Traduction de la séquence d ARNm en protéine

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