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Chapitre 6 : La traduction Professeur Joël LUNARDI Année universitaire 2011/201

Chapitre 6 : La traduction Professeur Joël LUNARDI Année universitaire 2011/2012 Université Joseph Fourier de Grenoble - Tous droits réservés. UE1 : Biochimie – Biologie moléculaire Plan I. Le code génétique II. Les molécules informationnelles de la traduction III. La traduction Chapitre 6. La traduction La traduction ---GTGCACCTGACTCCTGAG--- ---CACGTGGACTGAGGACTC--- --- GUGCACCUGACUCCUGAG --- --val-his-leu-thr-pro-glu--- I. Le code génétique 1. Mise en évidence - 4 bases vs 20 acides aminés lecture des bases 1 à 1 : 41 = 4 combinaisons lecture des bases 2 à 2 : 42 = 16 combinaisons lecture des bases 3 à 3 : 43 = 64 combinaisons -mise en évidence expérimentale avec des polynucléotides de synthèse et des systèmes de traduction in vitro motif élémentaire de lecture : le codon formé par 3 nucléotides I. Le code génétique I. Le code génétique U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) 2. Propriétés Propriétés I. Le code génétique U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UCU UCC UCA UCG Propriétés U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG Propriétés U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG phe cys tyr ser leu leu stop stop trp asp pro his gln arg arg ser asn lys thr ile met val ala glu gly code spécifique 1 codon = 1 aa Propriétés U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG phe cys tyr ser leu leu stop stop trp asp pro his gln arg arg ser asn lys thr ile met val ala glu gly code spécifique 1 codon = 1 aa code dégénéré 1 aa = 1 à 6 codons Propriétés U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG phe cys tyr ser leu leu stop stop trp asp pro his gln arg arg ser asn lys thr ile met val ala glu gly code spécifique 1 codon = 1 aa code dégénéré 1 aa = 1 à 6 codons code ponctué - codon initiateur - 3 codons stop U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG phe cys tyr ser leu leu stop stop trp asp pro his gln arg arg ser asn lys thr ile met val ala glu gly code spécifique 1 codon = 1 aa code dégénéré 1 aa = 1 à 6 codons code ponctué - codon initiateur - 3 codons stop code « universel » : codon UGA (stop) = trp dans la mitochondrie… = sélénocystéine « 21ème aa) Propriétés U C A G U U U C U A U G C U C C C A C G A U A C A A A G G U G C G A G G 2ème position 1ère position (5 ’) 3ème position (3 ’) UUU UUC UUA UUG UAU UAC UAA UAG UCU UCC UCA UCG UGU UGC UGA UGG CUU CUC CUA CUG CAU CAC CAA CAG CCU CCC CCA CCG CGU CGC CGA CGG AUU AUC AUA AUG AAU AAC AAA AAG ACU ACC ACA ACG AGU AGC AGA AGG GUU GUC GUA GUG GAU GAC GAA GAG GCU GCC GCA GCG GGU GGC GGA GGG phe cys tyr ser leu leu stop stop trp asp pro his gln arg arg ser asn lys thr ile met val ala glu gly la fréquence d’utilisation des codons dans les gènes est variable CUG : 42,5 % CUA : 6,2 % Code génétique et mutations* 3. Code génétique et mutations le cadre de lecture détermine la nature du message 5’ - CCUAUUAACGCC - cadre de lecture 1: -CCUAUUAACGCC- = pro-ile-asn-ala cadre de lecture 2: -CCUAUUAACGCC-= leu-leu-thr cadre de lecture 3: -CCUAUUAACGCC- = tyr-stop * Les variations affectant l’ADN sont retrouvées au niveau de l’ARN lorsque l’ADN modifié est transcrit. Une variation de type: AUG > ACG au niveau de l’ARN sera équivalente à la variation ATG > ACG au niveau de l’ADN génomique… Mutations ponctuelles de substitution mutations ponctuelles de substitution --- UGG UGC UCC --- = -- trp-cys-ser-- C > U = --trp-cys-ser-- : mutation isosémantique C > G = --trp-trp-ser-- : mutation faux sens C > A = --trp-stop : mutation non sens mutations par délétion ou insertion --- UGG UGC UCC UUA GUU AGA trp cys ser phe val arg --- UG-U GC U CC U UA G UU --- cys ala pro stop --- UGG UGC AUC C UU A GU U AG - trp cys ile ile ser stop - + décalage du cadre de lecture Positionnement des mutations au niveau des acides aminés et des nucléotides le codon AUG de début de traduction sert de référence pour le positionnement des mutations au niveau des acides aminés et des nucléotides de la séquence codante AACUGCUUACGUUUAAUGUACUAUAUUGCUGGGUUUAUUCAG… début de la transcription début de la traduction le premier nucléotide du codon = nucléotide +1 met tyr tyr ile ala gly phe ile gln 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 22 5’ AACUGCUUACGUUUAAUGUACUAUAUUGCUGGGUUUCUUCAG… c.22 A>C la base A en position +22 de l’ADN codant (c.) est substituée par la base C Exemple de nomenclature d’une variation : p.ile8leu leu l’acide aminé ile en position 8 de la protéine (p.) est substitué par l’acide aminé leu 1 met 1 -10 II. Les molécules informationnelles de la traduction II. Les molécules informationnelles de la traduction 1. Les ARNm - synthèse rapide par ARN pol II - présence de précurseurs nucléaires ( RNPhn ) - nombre, taille et durée de vie des transcrits variable - association fonctionnelle avec ARNr et ARNt 2. Les ARNr 5’ 3’ ARNpol I 18s 5,8s 28s uploads/Litterature/ lunardi-joel-p06.pdf