Traduction des ARNm : synthèse protéique

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1 Traduction des ARNm : synthèse protéique

2 Traduction Notions générales. Traduction : synthèse d une protéine donnée à partir d un ARNm spécifique. Synthèse protéique localisée dans le cytoplasme (et la mitochondrie) et assurée par des ribosomes (création de la liaison peptidique). Débute dans la région 5 de l ARNm MAIS PAS au nucléotide d extrémité 5. La région 5 de l ARNm code la région amino-terminale de la protéine. La région 3 de l ARNm code la région carboxy-terminale de la protéine. Un même ARNm peut être traduit plusieurs fois successivement. Un même ARNm peut être traduit par plusieurs ribosomes simultanément : polysome (1 ribosome / #80 nucléotides). Notion de codon Désigne un triplet de nucléotides localisé dans une région codante (n=64) Chaque codon code un et un seul acide aminé Nombre de codons (n=64) >> nombre d acides aminés fondamentaux (n=20) : un même acide aminé peut être codé par plusieurs codons de séquences différentes

3 Traduction Code génétique «universel» Traduction cytoplasmique Traduction mitochondriale STOP Trp STOP STOP Ile Met STOP Arg STOP Arg STOP Met

4 Traduction Structure des aminoacyl-arnt Structure des ARNt Structure des aminoacyl-arnt Py Py X Y Z Pu M N

5 Traduction chez les Procaryotes - Initiation OHC-NH-CH-CO CH 2 -CH 2 -SH-CH 3 Sous-unité 30S IF3 Sous-unité 30S IF3 Sous-unité 30S IF3 ARNm ARNt Met f ARNt Met m Transformylase IF3 Sous-unité 50S Séquence Shine-Dalgarno Complexe ribosomique 70S fonctionnel L7 L12 H 2O Pi

6 Traduction chez les Procaryotes - Elongation (1) Site E Site P Site A sauf H 2 O Pi Taux d erreur : 10-4 Pi EF-G EF-G Translocase ARNt désacylé H 2 O XXX Translocation du «ribosome» L7, L11, L12, ARN 23S Formation de la liaison peptidique Peptidyl-transférase, ARN 23S

7 Traduction chez les Procaryotes - Elongation (2) et terminaison AA3 EF-Ts EF-Ts X X X AA3 EF-Ts X X X XXX AAn IF3 IF3 AAn RF1 ou RF2 H 2 O AA3 RFn YXZ RFn UAA 15 acides aminés/s X X X XXX YXZ UAA UAG (RF1) UGA (RF2)

8 Mutations et mécanismes de réparation de l ADN

9 Mutations et mécanismes de réparation de l ADN (1) Mutation génétique Polymorphisme génétique Allèles Structure moléculaire des mutations Substitution de bases - mutations ponctuelles -> locus biallélique Transitions Transversions Pu -> Pu / Py -> Py Pu -> Py / Py -> Pu A C T Insertion/délétion (I/D) -> locus biallélique G Séquences répétitives : microsatellites, minisatellites -> locus multiallélique

10 Mutations et mécanismes de réparation de l ADN (2) Impact des mutations sur la structure et la fonction de la protéine Conditionné par la localisation et la nature de la mutation Localisation Région intergénique Intron Jonctions E/I et I/E ou site de branchement Promoteur de transcription Elément de réponse (séquence de régulation) Sans conséquence Sans conséquence ou altération de l épissage (I/D) Altération de l épissage Altération de la transcription Altération du niveau de transcription

11 Mutations et mécanismes de réparation de l ADN (3) Impact des mutations sur la structure et la fonction de la protéine Nature de la mutation Substitution d une base dégénérée : mutation silencieuse ou synonyme ex : TTT (Phe) -> TTC (Phe) contre ex : ATG (Met) -> ATA (Ile) Substitution d une base entraînant la substitution d un acide aminé par un acide aminé aux propriétés physicochimiques identiques : mutation conservatrice ex : AAA (Lys) -> AGA (Arg) Substitution d une base entraînant la substitution d un acide aminé par un acide aminé aux propriétés physicochimiques différentes : mutation faux-sens ex : AAG (Lys) -> GAG (Glu) Substitution d une base détruisant un codon STOP : synthèse d une protéine plus longue ex : TGA (STOP) -> TGG (Trp) Substitution d une base introduisant un codon STOP prématuré : synthèse d une protéine tronquée ex : TAC (Tyr) -> TAA (STOP)

12 Mutations et mécanismes de réparation de l ADN (4) Impact des mutations sur la structure et la fonction de la protéine Nature de la mutation Séquence de référence : A T G A A A G G G C C C... Met - Lys - Gly - Pro... Insertion d une paire de nucléotides dans une séquence codante : décalage du cadre de lecture La séquence protéique est d autant plus modifiée que la mutation est proche de l extrémité 5 ex : A T G A A A C G G G C C C... Met - Lys - Arg - Ala -... Insertion de deux paires de nucléotides dans une séquence codante : décalage du cadre de lecture La séquence protéique est d autant plus modifiée que la mutation est proche de l extrémité 5 ex : A T G A A A C C G G G C C C... Met - Lys - Pro - Gly -... Insertion de trois (ou un multiple de 3) paires de nucléotides dans une séquence codante : cadre de lecture conservé ex 1 : A T G A A A T T T G G G C C C... Met - Lys - Phe - Gly - Pro -... Addition d un acide aminé ex 2 : A T G A A A G T T T G G C C C... Met - Lys - Val - Trp - Pro... Substitution d un acide aminé et insertion d un acide aminé

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