Eléments primordiaux de biologie moléculaire

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1 Eléments primordiaux de biologie moléculaire

2 Pourquoi s intéresser au matériel génétique? Base de l information génétique Tissu Cellule Noyau Organisme entier Lieu où est localisé l ADN Mol d ADN qui est repliée avec des protéines Mol fonctionnelle

3 Les chromosomes = présents dans le noyau des cellules eucaryotes Le matériel génétique Les chromosomes apparaissent quand condensation du mat génétique Lien entre les 2 chromatides Qd 1 cellule se divise Il faut en 1 er une réplication de l ADN Car elles viennent de la réplication d 1 mol d ADN

4 Différence en position 2 Base + sucre La structure de l ADN (1) 1 1 cycle 3 N N cycles 4 2 sucre Base + sucre + phosphate 5 Comment sont liés les nucléotides les uns aux autres?

5 ADN = Acide Désoxyribonucléotidique La structure de l ADN (2) molécule double brin polarisé et anti parallèle Extrémités libres Quelle est la structure d une molécule d ADN? Hélice droite structure régulière

6

7 Comment cette structure régulière peut exister? Liaison hydrogène entre les bases Mais pas entre n importe quelles bases Liaison hydrogène uniquement entre 1 base à deux cycles et 1 base à 1 cycle Plus robuste

8 Base Ribonucleoside Desoxyribonucleoside Adénine Adénosine Désoxyadénosine Guanine Guanosine Désoxyguanosine Uracile Uridine Désoxyuridine Cytosine Cytidine Désoxycytidine Thymine Thymine ribonucléoside (rare) Désoxythymidine ou thymidine Exemples de nucléosides Adénosine Thymidine

9 Base Ribonucléoside-5'-monophosphate Désoxyribonucléoside-5'- mnophosphate Adénine Adénosine-5'-monophosphate = AMP Désoxyadénosine-5'-monophosphate = damp Guanine Guanosine-5'-monophosphate = GMP Désoxyguanosine-5'-monophosphate = dgmp Uracile Uridine-5'-monophosphate = UMP Désoxyuridine-5'-monophosphate = dump Cytosine Cytidine-5'-monophosphate = CMP Désoxycytidine-5'-monophosphate = dcmp Thymine Thymine riboside-5'-monophosphate (rare) Désoxythymidine-5'-monophosphate = dtmp Exemples de nucléotides Désoxythymidine-5'- monophosphate = dtmp Adénosine-5'- monophosphate = AMP

10 La synthèse du nouveau brin d ADN se fait grâce à un enzyme appelée ADN polymérase et se fait TOUJOURS dans le sens 5 P vers 3 OH La réplication : comment cela marche? Réplication : doublement de la quantité d ADN avant la division d une cellule. Ainsi Chaque cellule fille issue de la division a la même quantité d ADN que la cellule mère 5 P 3 OH 5 P 3 OH 5 P 3 OH 5 P 3 OH 3 OH 5 P 3 OH 5 P 3 OH 5 P 3 OH 5 P 2 molécules double brin orientés et anti //

11 Point de départ de la synthèse La réplication : comment cela marche? (2) Sens de synthèse

12 Comment l information génétique est transmise?(1) 1. ADN molécule qui contient information génétique ADN RESTE dans le noyau Protéine = enchainement de briques qu on appelle des acides aminés Intermédiaire = ARN Acide Ribonucléotidique 2. Protéine = élément fonctionnel Protéine est dans le cyto

13 Différences entre ADN et ARN ADN ARN Sucre Désoxyribose Ribose Bases A T G C A U G C Structure Double brin orienté et antiparallèle Monobrin orienté Transfert de l information entre l ADN et la protéine Transcription Traduction ADN ARN Protéine Brique Nucléotide Nucléotide Acide aminé Changement de la nature de la brique

14 Comment l information génétique est transmise? (2) Séquence d ADN permettant la synthèse d une protéine Transfert de l information Molécule d ADN est double brin 5 T G G T T T G G C T C A 3 ARNm = séquence du brin d ADN > 3 en remplaçant les T en U NH2 Pour passer de l ARNm à la protéine On change de code 1 enchainement de 3 Nucléotides COOH = 1 codon =1 aa Protéine orientée

15 Le code génétique 20 aa et 64 codons 1 aa pt correspondre à plusieurs codons Le code génétique est dégénéré Un codon start = Méthionine et 3 codon stop

16 Comment l information génétique est transmise? (3) Cellule eucaryote = présence d organelle intracellulaire comme par ex le noyau Dans compatiments différents Cellule procaryote = pas d organelle Intracellulaire donc pas de noyau Transcription et traduction se font dans le même compartiment

17 L ARNm n est pas directement synthétisé sous forme mature mais sous forme d un transcrit primaire qui va ensuite subir une maturation Dans le noyau, que se passe t il?

18 Petit résumé de la structure d un gène/ la transcription / la maturation Gène = unité de transcription = aboutira à un transcrit primaire puis à une protéine Eléments primordiaux Séquence codante Séquence non codante Fixation de protéines qui vont réguler la transcription du gène Séquence TRANSCRITE mais PAS TRADUITE

19 Et dans le cytoplasme que se passe t-il? Comme les ARNm, les protéines ne sont pas produites sous forme fonctionelle Pour qu elles deviennent fonctionnelles il faut

20 Et la protéine fût Une remarque : A part les ARNm, il y a auss les ARN t (transfert) et les ARNr (ribosomaux) Les 2 ont un rôle dans la traduction

21 Structure des protéines (1) Brique des protéines = acides aminés Comment sont ils liés les uns aux autres = Par des liaisons peptidiques

22 Structure secondaire Structure des protéines Feuillet beta = Structuration des acides aminés les uns par rapport aux autres Hélice alpha Structure tertiaire Structure primaire Les structures II se positionnent les unes / aux autres pour former une sous unité = Enchaînement des acides aminés Structure quaternaire Les sous unités se positionnent les unes / aux autres

23 Mutation(1)

24 Mutation(2)

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