Génome, Information génétique et Hérédité Partie 1 Flashcards
Constitution de tous les êtres vivants :
- Membrane lipidique
- Un noyau ( ADN )
- Le cytosol
- Des organites
La cellule Procaryote :
- Etre unicellulaire
- Possède une double membrane
- Possède un noyau sans membrane ( nucléoïde )
- Son ADN possède un unique chromosome circulaire
- Peu d’organites ( ex : ribosome )
La cellule Eucaryote :
- Etre unicellulaire ( levure ) ou multicellulaire
- Possède un noyau délimité par une membrane
- ADN forme plusieurs chromosomes différents et linéaire
- Possède d’autres compartiments membranes : réticulum , golgi , mitochondries , peroxysomes, lysosomes …
Cellules somatiques :
- 46 K chez l’homme ( 23 paires de K ) 22 paires d’autosomes et 1 paire de gonosome ( K sexuels )
- 2n=46 ===> diploïdie
Cellules haploïdes :
- Les gamètes ne possèdent que 23 chromosomes
- n = 23 ( un seul jeu de chromosome ) = 22 autosomes et 1 gonosome ===> haploïdie
- Issue de la méiose
Le génome eucaryote :
- Génome nucléaire ( ADN issue des 2 parents )
- Génome Mitochondriale ( ADN exclusivement maternel )
Les acides nucléiques :
- ADN ( acide désoxyribonucléique ) : Constitue le matériel génétique ; est la forme de stockage du patrimoine génétique ( le génome ) , le génome constitué de gènes codent pour les protéines grâce à l’ ARN
- ARN ( acide ribonucléique ) : permettent la synthèse des protéines
Composition et sens de lecture de ces acides nucléiques ( polymères ) :
- Un acide phosphorique ( P)
- Un ose ( pentose ) = un sucre
- Une base azoté , variable d’un nucléotide à l’autre : Guanine, Thymine, Cytosine, Adénine
- Se lit de 5’ vers 3’
Structure Primaire des ANs :
- Purines : Adénine et Guanine
- Pyramidines : Cytosine , Thymine , Uracile
- Pentose de l’ADN : C5H10O4
- Pentose de l’ARN : C5H10O5 ( oxygène sur le carbone en C2 )
Structure Secondaire de l’ ADN :
- Autant d’ A que de T soit A=T et A/T=1
- Autant de G que de C soit G=C et G/C=1
- Le rapport ( A+T) / ( G+C) est spécifique à une espèce
)
Modèle de la double hélice :
- Double hélice, suit le model de la complémentarité des bases : Purine - Pyramide = A-T et C-G ( Associé par Liaison Hydrogène
- Brins orientés en antiparallèles ( la séquence de chaque brin est lue en sens inverse )
- On distingue deux types de sillons : le majeur (240°) et le mineur ( 120°) = permettent les interactions avec les protéines.
Les histones :
- favorisent la compaction et l’enroulement de l’ADN
- nucléosomes formés de 8 histones
- forment une fibre de chromatine de 10 nm
La structure tertiaire de l’ADN :
- chaque tour d’hélice est formé de 6 nucléosomes
- la fibre chromatine forme également une hélice
- la fibre de 30 nm forme des boucles amarrés sur une charpente
- Les boucles et la charpente s’empilent pour former une chromatide
Compaction de l’ADN :
- en Interphase , peu compacté = forme euchromatine
- en mitose , très compacté = forme hétérochromatine
Différents ARNs :
- ARN messager : produit grâce à la transcription d’un gêne , permet la production de protéine ( conversion des codons en AA )
- ARN transfert : un AA peut être fixé à la tige réceptrice et possède un anticodon qui peut s’apparier au codon de l’ARNm
ARN ribosomal : s’associe a des protéines pour former un ribosome : 1 sous unité qui se lie a l’ARN m et 1 grande unité qui se lie à l’ARN t
Rôle de la réplication :
- Avant la réplication, la cellule possède 2n chromosomes à une chromatide
- Après, elle possède 2n chromosomes à deux chromatides sœurs
- Chaque cellule fille va hériter d’une copie du génome de la cellule mère
Le modèle de la réplication :
- Elle est semi-conservative
- Elle repose sur le principe de complémentarité des bases
- Assuré par l’ADN polymérase ( amorce )
- La réplication des télomères se fait grâce à la télomérase ( cas particuliers )
La fidélité de la réplication :
- La sélection stricte des bases complémentaires de la matrice
- L’activité de correction d’épreuve
- Le système MMR
La fidélité de la réplication n’est pas toujours parfaite car :
- Il y a accumulation d’erreurs (mutations) au fur et à mesure des divisions
– Des systèmes de réparation dédiés les détectent et les réparent
L’ARN polymérase II transcrit les gènes codants eucaryotes :
- Des facteurs de transcription (FT) généraux permettent sa liaison à l’ADN et l’ouverture de la double hélice (bulle de transcription)
Un gène codant eucaryote comprend deux régions :
- Une région destinée à être transcrite (Unité de transcription) ( exons )
- Et des régions situées en amont et non transcrites ( promonteur et TATA BOX )
Les séquences régulatrices des gènes codant sont variables :
- Chaque gène possède sa combinaison de séquences régulatrices
- Chaque gène est régulé / une combinaison de facteurs de transcription
- Chaque gène recrute une combinaison variable de FT spécifiques
La transcription d’un gène codant eucaryote :
- Elle aboutit d’abord à un transcrit primaire ou pré-ARN messager
Différences entre procaryotes et eucaryotes :
- La structure des gènes procaryotes et eucaryotes est différente:
- Les gènes procaryotes sont compacts (absence d’introns) et regroupés. Ils sont régulés par les mêmes séquences régulatrices.
- Les gènes eucaryotes sont morcelés (introns) et régulés individuellement.
- L’ADN procaryote n’est pas associé à des protéines histones.
- Gènes codants et non codants sont transcrits par la même ARN Pol.
- Les gènes procaryotes sont compacts (absence d’introns) et regroupés.
- La transcription et la traduction des gènes procaryotes est simultanée.
L’initiation de la transcription nécessite plusieurs étapes :
- Elle débute par la fixation du complexe TFIID sur le promoteur ( grâce aux récepteurs de la TATA BOX )
- Les autres complexes et l’ARN polymérase sont ensuite recrutés.
Les modifications co-transcriptionnelles du pré-ARNm:
- La coiffe (modifications de l’extrémité 5’)
- L’épissage fait intervenir des séquences introniques appelées consensus
- Et le complexe enzymatique qui assure l’épissage (= Spliceosome)
Plusieurs ARNm différents sont issus d’un seul gène :
- Le transcrit primaire (pré-ARNm) peut être variable
- Et/ou le transcrit mature (ARNm) peut être variable
- Ces différents ARNm sont traduits en protéines différentes
Les modifications post-transcriptionnelles de l’ARNm:
- La séquence d’un ARNm mature peut encore être changée