Ch 13: traduction de l'ARNm Flashcards
Intro à la traduction
La traduction est le processus par lequel les codons de l’ARNm sont lus pour assembler les polypeptides d’acides aminées
Composantes impliqués dans la traduction
Protéines
ARN
Autres petites molécules
gènes structuraux
codent pour des protéines
polypeptide vs. protéine
Les protéines participent à la structure et fonctions des cellules
polypep n’a pas forcément une fonction
Le code génétique et la synthèse des protéines
La traduction implique l’interprétation d’un langage en un autre langage. -En génétique le langage des nucléotides de l’ARNm est traduit en langage d’AA des protéines.
Traduction dépend du code génétique
fig 13.2 (slmt stop et initiation)
L’information génétique est codée dans l’ARNm par des groupes de 3 nucléotides connus par codons
Exceptoins au code génétique
fig 13.2 (arrows only)
La sélénocystéine et la pyrrolysine sont appelés des fois les AA: 21 et 22 respectivement
-Elles sont trouvées dans des
enzymes spécialisées
-Codées par les codons UGA
et UAG respectivement
-Attachés par des ARNt qui
les transportent vers le
ribosome
-Le codon et des séquences
plus loins sur l’ARNm sont
nécessaires pour incorporer
ces AA
--Il faut des conditions
nécessaires,
fig 13.4
SECis – S= sélénocystéine insertion sequence
- Normalement des séquences reconnues par des protéines qui favorisent la liaison d’un UGA à un ARNt qui porte la sélénocystéine
Vue générale de l’expression génétique
fig 13.5
fig 13.6
expérience de Nuremberg et Leder
En 1964, Marshall Nirenberg et Philip Leder découvrirent qu’un ARN à 3 nucléotides pouvait entrainer la liaison d’un ARNt
-Il mélangèrent un triplet dans 20 tubes chacun avec un acide aminé radiomarqué différent.
-Les échantillons étaient filtrés
-Seulement les acides
aminés collés au ribosomes
étaient retenus.
-Le tube avec la plus grande
quantité de radioactivité
retenue correspondait à l’AA
correspondant à la séquence.
Figure 13.7
Reconaissance entre l’ARNt et ARNm
Durant la reconnaissance de ARNm-ARNt, l’anticodon sur l’ARNt se lie à un codon complémentaire sur l’ARNm
fig 13.8
structure de l’ARNt
La structure de l’ARNt est sous forme de feuille de trèfle, elle contient
-3 tiges boucles
-Qqs régions variables
-Une tige acceprice avec un brin monocaténaire 3’
-En plus du A,U,G,C, les ARNt contiennent des nucléotides modifiées (+ de 80 peuvent exster)
fig 13.9
chargement de l’ARNt
-L’ARNt correcte se lie à l’enz
-L’aa est lié de façon covalente à l’ARNt
-L’AMP est relâché
fig 13.10
Pour la reconnaissance de l’ARNt par l’enz Aminoacyl-transférase, l’anticodon est imp mais aussi l’extremité 3’ et d’autres régions comme certaines bases dans les loupes
La plupart des enz ont une capacité de correction (proofreading). Elles peuvent enlever enzymatiuement l’AA incorrect au bout 3’. Le taux d’erreur est moins de 1/10000
dégénérescence du code génétique
à l’exception de la Ser, Arg et Leu, cette dégénérescence a toujours lieu à la troisième position
Pour expliquer ce modèle de dégénérescence, Francis Crick en 1966 proposa l’hypothèse du wobble
-dans le processus de reconnaissance codon-anticodon, les 2 premières positions s’appareillent strictement selon la règle A-U/G-C
-Cependant la 3e position peut bouger un peu (wobble) pour tolérer certains types de mis-appariements
Position Wobble et les règles d’agencement
Les Arnt qui peuvent reconnaitre le même codon sont nommés ARNt isoaccepteurs
13.11
Structure et assemblage des ribosomes
La traduction a lieu à la surface des ribosomes
Ils ont tous une grande et une petite sous-unité
Un seul type de ribosome chez les bactéries
Retrouvés dans leur cytoplasme
Deux types de ribosomes chez les eucaryotes
-Dans le cytoplasme
--Celui auquel le terme
ribosome euc fait référence
-Dans les organites
--Mitochondries,
chloroplastes
fig 13.12*
Sites fonctionnels des ribosomes
Durant la transcription bactérienne, l’ARNm se place à la surface de la sous-unité 30S.
-Comme un polypeptide est entrain de se faire synthétiser, il sort à travers un canal dans la sous unité 50S
Les ribosomes contiennent 3 sites discrets
- Site Peptidyl (site P)
- Site Aminoacyl (site A)
- Site Exit (site E )
La structure ribosomale est montrée dans la figure 13.13
En 1964 James Watsin fut le premier à proposer un model de 2 sites pour la liaison de l’ARNt au ribosome (P et A)
En 1981. Knud Nierhans et al. ont proposé un model à 3 sites, basé sur le fait que l’ARNt non chargé se liait à un site sur le ribosome site AE
les étapes de traduction
La traduction se déroule en 3 étapes :
Initiation: implique l’association des sous-U ribosomales et l’ARNm. Après la formation du complexe d’initiation, le ribosome se déplace le long de l’ARNm dans la direction 5’à3’
Elongation: Le ribosome se déplace et les ARNt se lient à l’ARNm au site A amenant l’AA adéquat (jusqu’au codon stop)
Termination: désassemblage de 2 sous-U, libération du polypep et ARNm
Figure 13.14
Initiation de la traduction chez les bactéries
Association de plusieurs molécules
- ARNM
- ARNt initiateur (fMet-ARNt)
- 30S et 50 S
Requièrt aussi: -3 facteurs d’initiation --IF1, IF2 et IF3 --Codon de début --Séquence RBS ou shine- dalgarno --GTP
La liaison de l’ARNm à la sous-U 30s est facilitée par un site de liaison ribosomal ou séquence Shine-Dalgarno
-Ceci est complémentaire à une séquence sur l’ARN 16s
fig13.15/16
Initiation chez eucaryotes
Utilise eIF –eukaryotic initiation factors
Coiffe 5’ – nécessaire pour la liaison de ARNm au 40s
ARNt initiateur = met-ARNt – porte un méthionine
Codon d'initiation -D’habitude premier codon AUG après la coiffe 5’ -Doit être entouré d’une séquence consensus (la séquence de Kozak) fig 13.17
Élongation de la traduction
Élongation du polypeptide un AA à la fois
Requiert -ARNt chargés -Facteurs d’élongation EF-tu, EF-G -2 GTP/AA
Vitesse
- 15 à 18 AA/sec (bact)
- 2-6 AA/sec (euc)
1 erreur / 10 000 AA
-Fonction de décodage du ARNr 16s aide à reconnaître les mauvais accouplements entre codons et anti-codons
fig 13.18
Terminaison de la traduction
Lorsqu’un codon d’arrêt (codon nonsense) est dans le site A
-UAG, UAA ou UGA chez la
plupart des espèces
Requiert un facteur de terminaison
-RF (release factor)
-Les RF ont une structure 3D qui ressemble aux ARNt
-Bactéries
--Rf1 reconnaît UAA UAG
--RF2 reconnaît UAA UGA
--RF3 ne reconnaît aucun
codon mais il est nécessaire
pour le processus de
terminaison
Eucaryotes
-eRF1 reconnaît les codons stop (UAA UAG UGA)
-eRF3 nécessaire pour le processus de terminaison
fig 13.19
La traduction chez les bactéries commence avant que la transcription se termine
Les bactéries n’ont pas de noyau
-La transcription et la traduction se font dans le cytoplasme
Aussi tôt que l’ARNm est assez long, le ribosome s’y attache (bout 5’)
-La traduction commence avant la fin de la transcription
-Le phénomène est appelé couplage
-Ne se passe pas chez les eucaryotes
-Transcription est dans le
cytosol
Certains antibiotiques affectent la traduction
Les antibiotiques inhibent la croissance des microorganismes
Les différences des composants de la traduction entre procaryotes et eucaryotes permet l’inhibition de la traduction bactérienne sans affecter les eucaryotes
13.20
