Introduction à la génétique moléculaire. SBI4U L. Kutchaw 2013

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1 Introduction à la génétique moléculaire SBI4U L. Kutchaw 2013

2 Résultat d apprentissage aujourd hui: Tu dois pouvoir résumer les principales découvertes ayant contribué au développement de la génétique moléculaire, plus précisément les preuves expérimentales qui démontre que l ADN est le matériel génétique.

3 Comment savons-nous que l ADN est le matériel génétique?

4 Fred Griffith 1928 Hypothèse: Le matériel des cellules bactériennes mortes peuvent transformer le matériel génétique des cellules vivantes. Protocole Le principe de transformation S. Pathogène tué par la chaleur Mélange: S. Pathogène tué par la chaleur + s. non-pathogène vivante S. pathogène vivante S. nonpathogè ne vivante Résultat S. p. vivant trouvé dans le cœur Aucune S. trouvé dans le cœur Aucune S. trouvé dans le cœur S. p. vivant trouvé dans le cœur Conclusion: Une substance chimique provenant d une cellule est capable de transformer une autre cellule au niveau génétique.

5 Fred Griffith Décédé durant la 2 e Guerre mondiale Son expérience lui permet de proposer le principe de transformation génétique o Ce principe explique que les bactéries peuvent s échanger du matériel génétique Griffith a jamais eu la chance de démontre la cause de la transformation. La température n était pas assez élevée pour dénaturer l ADN.

6 Pourquoi pas les protéines, les ARN ou les lipides? Pourtant la composition des macromolécules dans le noyau est 50% protéines et 50% acides nucléiques. Les membranes cellulaires démontre toujours la présence des lipides. Il y a de l ARN dans le noyau et dans le cytoplasme.

7 Avery, MacLeod et McCarty 1944 S. tué avec la chaleur lipides Hydrates de carbone (glucides) + protéinase L échantllion ne devrait pas contenir des protéines + ARNase L échantllion ne devrait pas contenir des acides ribonucléiques + ADNase L échantllion ne devrait pas contenir des acides désoxyribonucléique + cellules S. + cellules S. + cellules S. Cellules S. apparaissent transformation Aucune cellules S. apparaissent Aucune transformation Conclusion: La transformation nécessite la présence de l ADN, donc l ADN doit être le matériel héréditaire

8 La communauté scientifique n est pas encore prête à accepter les résultats en ans plus tard ohershey et Chase 1952

9 Hershey et Chase 1952 Liquide = virus Sédiment = bactérie + isotope Bactérie + virus ADN 32P (l ADN entre dans la bactérie) Le malaxeur permet de retirer le virus de la surface de la bactérie La centrifuge permet de séparer le virus de la bactérie et identifier l emplacement de l isotope. Liquide = virus + isotope Sédiment = bactérie Bactérie + virus protéine 35S (l enveloppe protéique reste à l extérieur de la bactérie) Le malaxeur permet de retirer le virus de la surface de la bactérie La centrifuge permet de séparer le virus de la bactérie et identifier l emplacement de l isotope.

10 Conclusion L ADN est le matériel génétique. Prochaines questions o Quelle est la structure de l ADN? o Comment est-ce que l ADN se réplique de manière que deux cellules filles peuvent être génétiquement identique? o Comment est-ce que l ADN permet la production d une protéine?

11 Devoirs N.D. 7.1 Questions 7 et 8 page 223

12 Retour sur les devoirs P. 223 Q. 7 Hershey et Chase ont utilisé des isotopes radioactifs de phosphore et de soufre dans leurs expériences pour isoler le facteur responsable de la transmission de l information génétique. Conçois une expérience qui montrera les résultats auxquels ils auraient pu s attendre s ils avaient plutôt utilisé du carbone et de l azote radioactif à la place. Fais des schémas pour illustrer les résultats des tests réalisés sur les virus fantômes et sur les cellules bactériennes.

13 L ADN et les protéines contiennent chacun du carbone et de l azote, il aurait été impossible de produire un enveloppe protéique radioactif et non de l ADN radioactif pour un bactériophage et vice versa! Information: o Réponse L enveloppe protéique du bactériophage est composé de deux acides aminés, le méthionine et le cystéine. Ces a.a. contienne du soufre. o L ADN contient du phosphore: Le <<groupement phosphate>> lié au désoxyribose. Aucun soufre

14 Page 223 Q. 8 On te donne une enzyme qui remplace le groupement hydroxyle 2 d une molécule de sucre par un groupement méthyle (-CH3). L enzyme n a pas d autre effet. Si tu traites une suspension de bactéries pathogènes tuées par la chaleur avec cette enzyme et que tu ajoutes ensuite une culture de bactéries non pathogènes vivantes, est-ce qu une transformation se produira? Explique ton raisonnement.

15 Réponse Oui, un désoxyribose est dépourvu du OH sur le carbone 2.