Le code génétique

Question 1

Qu’est-ce que les ARNt reconnaissent?

Answer 1

Les ARNt reconnaissent des triplets de nucléotides consécutifs (codons).

Question 2

Combien de codons existent-ils?

Answer 2

Chaque position du triplet peut être occupée par un des 4 nucléotides.

Il existe donc 64 combinaisons possibles (4 X 4 X 4) ou 64 codons.

C’est donc plus de 3 fois que le nombre d’acides aminés.

Question 3

Pourquoi on dit que le code génétique est dégénéré?

Answer 3

Parce qu’il existe :

• 3 codons stop
• 61 codons pour des acides aminés
• Plusieurs acides aminés sont codés par plus d’un codon

Le code est donc dégénéré ou redondant

Question 4

Combien y a-t-il de codons par acide aminé?

Answer 4

Arginine, leucine et sérine = 6 chaque

Valine, proline, thréonine, alanine et glycine = 4 chaque

Isoleucine = 3

Phenylalanine, tyrosine, histidine, glutamine, asparagine, lysine, aspartame, glutamate et cystéine = 2

Méthionine et tryptophane = 1

Question 5

Si un acide aminé est encodé par 2 codons, on dit qu’il est quoi?

Answer 5

On dit qu’il est 2 fois dégénéré.

Question 6

Comment lire un tableau de codons?

Answer 6

Voir diapo 5.

Question 7

Quels sont les 3 points importants pour la logique du code génétique?

Answer 7

1. Lorsque les 2 premiers nucléotides sont identiques : le 3e peut souvent être n’importe lequel (vrai pour 4 codons par acide aminé et en partie pour 6 codons).
2. Pyrimidine(C,U) en 2e position : acides aminés hydrophobes (faux pour la sérine et la thréonine)
3. Purine(A,G)en 2e position : acides aminés polaires (plusieurs sont chargés)

Question 8

Comment expliquer l’appariement d’un codon avec un anticodon?

Answer 8

Il y a méthylation de G en position N1

Voir diapo 9.

Question 9

Combien y a-t-il d’ARNt différents?

Answer 9

Sur la base du séquençage du génome humain, il y a ~40 gènes différents pour des ARNt (Agris et al. (2007) J Mol Biol 366 : 1-13)

Problème : 61 codons ≠ 40 ARNt

Au moins 3 ARNt différents pour les 6 codons de la Ser

1966 : hypothèse de l’appariement bancal (wobble)

30-40% de la reconnaissance des codons se fait par appariement bancal (1ère position anticodon : 5’)

Question 10

Comment caractériser la position des bases dans l’anticodon?

Answer 10

Base 34 : 1ère position de l’anticodon (5’ vers 3’)

Question 11

Quels sont les deux types d’appariement?

Answer 11

Appariement canonique (Watson–Crick) entre paires de bases en position 35 et 36 de l’ARNt et le codon de l’ARNm (pyrimidine avec une purine ou vice versa : U•A ou A•U, C•G ou G•C)

Appariement non canonique (bancal) : interactions entre nucléotides, distincts des appariements de base classiques de type Watson-Crick (A•U et G•C) (base en position 34)

Question 12

Quels sont les appariements possibles selon le concept de l’appariement bancal?

Answer 12

G avec U ou C

C avec G

A avec U

U avec A ou G

I avec A, U ou C

La base de gauche est celle présente dans l’anticodon.

Question 13

Pour quelles positions il y a un assouplissement dans l’appariement bancal?

Answer 13

Assouplissement de la règle de complémentation d’appariement de bases entre l’anticodon (1ère position, 5’ vers 3’) et le codon (3e position, 5’ vers 3’) (Wobble Pairing ou Appariement Bancal).

Question 14

Quels sont les appariements tolérés dans l’appariement bancal?

Answer 14

Ce sont ceux qui conservent une distance entre deux riboses similaire à celle existant dans les appariements standard A : U et G : C.

Voir diapo 14

Question 15

Comment l’inosine est-elle produite?

Answer 15

Production d’inosine dans la séquence des ARNt (modification post-transcriptionnelle).

Elle est produite par une désaimantions de l’adénosine.

Question 16

Quelles sont les caractéristiques de U dans l’appariement bancal?

Answer 16

U en première position de l’anticodon (côté 5’) peut s’apparier avec A ou G du codon (3e posi- tion 5’ vers 3’).

Question 17

Quelles sont les caractéristiques de I dans l’appariement bancal?

Answer 17

I en première position de l’anticodon (5’ vers 3’) peut s’apparier avec U, C ou A (3e position du codon, 5’ vers 3’).

Un seul ARNt peut donc lier 3 codons différents.

Question 18

Comment décrire la structure détaillée de l’anticodon?

Answer 18

Anticodon = bases 34-36
Base 34 = 1ère position de l’anticodon (5’ vers 3’)
Base 34 avec 3e position du codon (5’ vers 3’)

Question 19

Quel est l’effet de l’empilement aromatique des nucléotides dans l’anticodon?

Answer 19

Bases de l’anticodon sont les bases 34-36.

L’empilement (aromatique) est important pour les bases 34-37

La base 36 se trouve emprisonnée, ne peut donc pas tolérer de modification/appariement bancal

La base 34 en 5’ tolère mieux l’appariement bancal

Question 20

Quelles sont les 3 règles qui gouvernent le code génétique?

Answer 20

1. Les codons sont lus de l’extrémité 5’ vers 3’
2. Les codons ne se chevauchent pas et le message ne contient aucun espace
3. Le message est traduit dans un cadre de lecture fixe imposé par le codon d’initiation

Question 21

Quels sont les 3 types de mutations ponctuelles qui altèrent le code génétique?

Answer 21

Mutation faux-sens : changement d’un acide aminé pour un autre (anémie falciforme : glutamate 6 pour valine dans Hb)

Mutation non-sens (stop) : création d’un codon de terminaison (ARNm dégradé)

Mutations par décalage du code de lecture : délétion ou insertion de bases ce qui cause un décalage du cadre de lecture.

Question 22

Qu’est-ce qu’une mutation silencieuse?

Answer 22

C’est une mutation qui n’altère pas l’acide aminé. Par exemple dans le codon UUA qui code pour la leucine, si on remplace le A par un G, il code encore pour la leucine.

Cela diminue les chances de mutations.

Question 23

Vrai ou faux? Le code génétique est presque universel.

Answer 23

Vrai.

Question 24

Quelles sont les particularités du code génétique qui ne sont pas universelles?

Answer 24

Code génétique légèrement différent (aussi dans les mitochondries de levure, drosophile, plantes) :

UGA pas codon stop

Met : AUG et AUA

AGA et AGG : pas Arg mais plutôt codon stop

Drosophile : AGA et AGG pas Arg mais Ser