ARN 2: Transcription & maturation des ARNm

Question 1

Qu’est ce que la traduction ?

Answer 1

La traduction est la biosynthèse de protéines. Elle permet le transfert de l’information génétique contenue dans l’ADN puis transcrite en ARN, en une succession d’acides aminés grâce au code génétique qui est universellement utilisé dans le monde du vivant.

Question 2

Quels macromolécules sont misent en jeu par la traduction ?

Answer 2

La traduction met en jeu plusieurs centaines de macromolécules :
- Des ARN messagers
- Des ribosomes
- Des ARN de transfert

Question 3

Quel mécanisme spécifique aux ARNm est la principale cible des antibiotiques ?

Answer 3

C’est la traduction qui est la cible principale des antibiotiques.

Question 4

Quels sont les étapes de la traduction ?

Answer 4

• Initiation
• Élongation
• Terminaison

Question 5

Sous quelle forme les AA doivent être activé avant leur incorporation dans la chaine d’AA ?

Answer 5

Les acides aminés doivent être activés sous forme de aminoacyl-ARNt avant d’être incorporés à la chaîne d’AA.

Question 6

Quel type d’ARN convertissent l’information génétique contenue dans les ARNm ?

Answer 6

Les ARNt permettent de convertir l’information génétique contenue dans les ARN messagers en acides aminés.

Question 7

Expliquer l’expérience de chapeville et lipman :

Answer 7

Cette expérience démontre que l’information qui est portée par l’ARN messager, est reconnue par l’ARN de transfert et non par l’acide aminé. Dans cette expérience, la cystéine, en présence de son ARN de transfert spécifique, est marquée au carbone 14. Le carbone 14 se fixe sur l’ARN de transfert spécifique pour la cystéine.

Mais quelle est le rôle du C14 ?

Question 8

Quelle est la représentation antiparallèle ?

Answer 8

Pour représenter l’ARN messager et l’ARN de transfert, on utilise une représentation antiparallèle.

Codon : 5’ – AUG – 3’ (ARNm)
Anticodon : 3’ – UAC – 5’ (ARNt)

Question 9

Quelle sont les propriété du code génétique :

Answer 9

• Universel
• Non chevauchant
• Dégénéré
• Jamais ambigu

Question 10

Propriétés universel :

Answer 10

Il est utilisé par pratiquement tous les organismes vivant. C’est un code génétique universel dans tout le monde vivant à quelques exceptions comme les mitochondries où on n’utilise pas le code génétique.

Question 11

Propriété non chevauchant :

Answer 11

Les nucléotides d’un codon ne participent au code que d’un seul acide aminé, et le prochain acide aminé sera codé par le prochain codon présent sur l’ARNm. On a 43 possibilités (car il y a 4 bases et 3 lettres), donc cela fait 64 triplets/codons possibles, dont :

• 61 codent pour les 20 acides aminés naturels
• 3 ne codent pour aucun acide aminé, ce sont des codons stop, qui vont marquer l’arrêt de la traduction (la terminaison de la synthèse
• protéique).

Question 12

Propriété dégénéré:

Answer 12

plusieurs codons codent pour un même acide aminé (à un seul acide aminé peut correspondre plusieurs codons)

Question 13

Propriété jamais ambigu :

Answer 13

un même codon ne spécifie jamais pour deux acides aminés différents.

Question 14

En combien d’étape est synthétisé l’ARN de transfert ?

Answer 14

En 2 étapes

Question 15

Enoncer la 1ère étape de la synthése d’ ARNt:

Answer 15

Formation d’un aminoacyl adénylate, qui est un complexe comprenant l’enzyme, l’acide aminé et de l’AMP, et libération de diphosphate (AA se combine à l’enzyme en présence d’AMP)

Question 16

Enoncer la 2ème étape de la synthése d’ARNt :

Answer 16

Transfert de cet acide aminé depuis le complexe enzyme/acide aminé/AMP sur l’ARNt pour former l’aminoacyl ARNt et libérer de l’AMP (L’AA est transféré sur l’ARNt et libération de l’AMP)

Question 17

On distingue combien de domaines fonctionnel pour l’enzyme aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 17

On en distingue 5 domaines fonctionnel

Question 18

Quel est le 1er domaine fonctionnel de l’aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 18

Domaine de reconnaissance de l’acide aminé

Question 19

Quel est le 2nd domaine fonctionnel de l’aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 19

Permet l’élimination des acides aminés fixés par erreur (s’ils ont pratiquement la même taille ou le même poids, mauvaise taille ou mauvaise charge)

Question 20

Quel est le 3ème domaine fonctionnel de l’aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 20

Permet la fixation de l’ATP et son activation (donc apport d’énergie pour l’activation de
l’AA)

Question 21

Quel est le 4ème domaine fonctionnel de l’aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 21

permet la reconnaissance de l’ARNt

Question 22

Quel est le 5 ème domaine fonctionnel de l’aminoacyl ARNt synthétase ?

Answer 22

Permet la fixation de l’acide aminé activé sur l’ARNt

Question 23

Quels sont les 5 éléments nécessaires pour l’inition chez les eucaryotes ?

Answer 23

• L’acide aminé initiateur, qui est la méthionine initiatrice chez les eucaryotes, et qui fait intervenir l’ARN de transfert d’initiation de la M (différent de l’ARNt de la méthionine utilisée lors de l’élongation) :
  cette méthionine initiatrice va être coupée, après la synthèse/traduction au niveau de l’initiation protéique, en effet toutes nos protéines ne commencent pas par M
• Les ribosomes : petite et grande sous unités
• L’ARN messager, qui porte l’information
  génétique
• Des facteurs protéiques comme l’eIF (=eucaryote Initiation/inductive Factor),
  nécessitant GTP
• L’énergie sous forme d’ATP

Question 24

En quoi consiste l’étape préliminaire qui à lieu en 3 étape au cour de l’initiation chez les eucaryotes ?

Answer 24

Elle consiste en une dissociation du ribosome.
On passe du ribosome global qui fait 80S pour obtenir les deux sous-unités :
- La grande sous-unité 60S
- La petite sous-unité 40S

S correspond aux vitesses de sédimentation.

Puis il y a formation d’un complexe entre la méthionine ARNt d’initiation et un facteur protéique, le eIF2 associé à de l’énergie
apportée par du GTP.

⇨ La méthionine activée se combine à du GTP et un facteur protéique eIF2.

Question 25

A quoi correspond chaque étape de l’initiation chez les eucaryotes ?

Answer 25

Etape 1 : Formation d’un complexe au niveau de la coiffe

Etape 2 : Déplacement du complexe de l’étape 1 (petite sous-unité) de la coiffe vers le codon START (à l’AUG donnant la méthionine) (grâce à eIF2)

Etape 3 : Ajout de la grande sous-unité du ribosome et d’un facteur d’initiation eIF5

Question 26

Enoncer la 1étape de l’initiation chez les eucaryotes :

Answer 26

Etape 1 : Formation d’un complexe au niveau de la coiffe, entre :

• La petite sous-unité ribosomique 40S
• La méthionine sur son ARNt d’initiation
• L’ARNm.

Cette étape permet la fixation de cette petite sous-unité sur la coiffe, et fait intervenir un facteur protéique particulier eIF4 reconnaissant la coiffe.

Question 27

Enoncer l’étape 2 de l’initiation chez les eucaryotes :

Answer 27

Etape 2 : Déplacement du complexe de l’étape

1 (petite sous-unité) de la coiffe vers le codon START (à l’AUG donnant la méthionine) (grâce à eIF2)

Ce déplacement nécessite la présence d’ATP.

Question 28

Enoncer l’étape 3 de l’initiation chez les eucaryotes :

Answer 28

Etape 3 : Ajout de la grande sous-unité du ribosome et d’un facteur d’initiation eIF5

Cela aboutit à la formation du complexe d’initiation à la traduction. On a en place le ribosome et son ARNm.
⇨ On a alors la formation d’un complexe d’initiation définitif de la traduction (ribosome 80s).

Le ribosome est positionné au niveau de l’AUG, où commence la traduction.
Au niveau de la grande sous-unité, on
distingue 2 sites de fixation :

• Le site P, où se trouve la méthionine activée sur son ARNt,
• Le site A, laissé libre, attendant l’ARNt correspondant au 2ème codon.