Structure et fonction des acides nucléiques

Question 1

Qu’est-ce que le gène?

Answer 1

séquence (=code) d’ADN qui mène à la production de protéines.

Question 2

Où commence le processus de la synthèse des protéines? définis la fonction de cet endroit.

Answer 2

le noyau qui contient l’ADN, compartiment délimité par la membrane nucléaire qui agit comme barrière physico-chimique pour protéger l’ADN

Question 3

Quel est le nombre de gènes que l’ADN possède?

Answer 3

21000 gènes différents

Question 4

Que fait la cellule lorsqu’elle a besoin de produire une protéine?

Answer 4

elle va faire une copie temporaire du gène contenu dans l’ADN appelée ARNm pour ARN messager. La copie de l’ADN en ARNm se fait dans le noyau

Question 5

Comment l’ARNm sort du noyau?

Answer 5

par l’intermédiaire de canaux membranaires appelées pores nucléaires

Question 6

qu’arrive-t-il dans le cas ou l’ARNm code pour une protéines soluble et/ou qui ne nécessite pas d’étapes supplémentaires après la traduction?

Answer 6

l’ARNm est directement traduit en protéines dans le cytoplasme par le ribosome.

Question 7

Qu’arrive-t-il dans le cas ou l’ARNm code pour une protéine membranaire et/ou une protéine qui va être sécrétée?

Answer 7

ARNm va être traduit dans le cytoplasme mais la chaîne polypeptidique en cours de formation rejoint directement le compartiment du RER (réticulum endoplasmique rugueux)

Question 8

Que ce passe-t-il aux protéines dans le RER et dans l’appareil de golgi?

Answer 8

les protéines nouvellement produites vont pouvoir acquérir
des fonctions supplémentaires (= modifications post-traductionnelles), on parle de l’étape de maturation

Question 9

Que caractérise l’ADN bactérien?

Answer 9

• pas délimité dans la cellule car il n’a pas de noyau
• libre dans le cytoplasme
• composé d’un seul chromosome circulaire

Question 10

Qu’Est-ce que le nucléoïde?

Answer 10

correspond à l’organisation de l’ADN sous forme très compactée (=surenroulée) que l’on observe en microscopie.

Question 11

Pourquoi l’ADN bactérien est-il surenroulé

Answer 11

(réponse en utilisant l’exemple d’E.coli)
- Le chromosome d’ E. coli contient environ 4,6 millions de paires de nucléotides (=paires de bases)
- E. coli mesure 1 µm de long et son ADN environ 1 mm de long, soit 1000 fois plus.
- Pour réussir à occuper le volume de la bactérie, l’ADN bactérien s’enroule en hélice (enroulement) puis en superhélice (=surenroulement) pour occuper qu’une partie de la bactérie, très dense qu’on appelle nucléoïde

Question 12

Qu’est-ce qu’un chromosome et combien en avons nous

Answer 12

-23 paires de chromosomes
- correspond à un état particulier, très condensé de l’ADN. avantage: Il permet de répartir facilement les chromosomes lors de la division cellulaire, plus spécifiquement lors de l’étape de la mitose

Question 13

que facilite la division cellulaire?

Answer 13

Lorsque les cellules se divisent, ils compactent l’ADN sous forme de chromosome

Question 14

Quelle est la longueur moyenne d’un chromosome?

Answer 14

1,5 x 108 paires de bases

Question 15

quelle est la mesure de l’adn d’un seul chromosome

Answer 15

4 cm (des milliers de fois le
diamètre du noyau.)

Question 16

combien de paires de bases le génome d’une cellule contient-elle

Answer 16

3,4 x 109 paires de bases (correspond longueur de
deux mètres d’ADN contenu dans noyau de chaque cellule)

Question 17

à quoi est associé l’Adn des eucaryotes?

Answer 17

protéine particulière nommée histone

Question 18

comment se nomme l’Association entre l’adn et l’histone?

Answer 18

nucléosome (unité de base)

Question 19

que permet la formation d’un nucléosome?

Answer 19

d’avoir un premier niveau de
compaction de l’ADN.

Question 20

comment s’Appelle l’association de plusieurs histones? qu’est-ce que cette association fait au niveau de l’ADN

Answer 20

la chromatine, résultant en un plus grand niveau de compaction

Question 21

Quel est le produit de la compaction de la chromatine?

Answer 21

le chromosome

Question 22

Hors la division cellulaire, pourquoi l’ADN n’Est pas sous forme de chromosome?

Answer 22

ADN compacté ne permet pas la transcription (= copie de l’ADN en ARN) car les enzymes responsables de ce phénomène ne pourraient pas accéder à l’ADN

Question 23

Qu’est-ce que le nucléole?

Answer 23

• zone dense que l’on observe en microscopie électronique.
• lieu de transcription des ARN ribosomiques (ARNr).
• contient de l’ADN, de l’ARNr et des protéines nécessaire à la transcription (ARNpol I entre autres)

Question 24

Qu’est-ce que l’hétérochromatine et l’euchromatine?

Answer 24

hétérochromatine: zone où l’ADN est très compacté (pas de transcription possible)
euchromatine: zone où l’ADN est moins compacté et où la transcription de l’ADN peut se faire.

Question 25

Pourquoi avoir de l’euchromatine et de l’hétérochromatine dans le noyau ?

Answer 25

-L’ADN contient l’information nécessaire pour produire toutes les cellules dont l’organisme a besoin.
- cependant les cellules de sang n’ont pas à activer les mêmes gènes codants qu’un neurone pour réaliser sa fonction bio
- donc certaines zones de l’adn vont etre activées et d’autres vont etre éteintes
- donc dans cellule spécialisées certaines régions vont etre éteintes et nn nécessaires, donc sous forme d’hétérochromatine et ceux nécessaires=euchromatine
- C’est pour cela qu’en microscopie électronique, l’hétérochromatine apparait plus foncée car elle est très dense et laisse moins passer les électrons tandis que l’euchromatine apparait plus claire car moins dense

Question 26

qu’Est-ce que les aminoacyl-ARNt synthétases

Answer 26

famille d’enzymes comprenant 20 types différents d’aminoacyl-ARNt synthétases dans la cellule, soit une enzyme par sorte d’acide aminé.

Question 27

comment fonctionne le phénomène d’appariement bancal

Answer 27

• Dans le cas d’un appariement parfait, il y aura une parfaite association entre l’anticodon et le codon de l’ARNm pour faire la traduction.
• on observe en général que seules les deux dernières bases de l’anticodon déterminent la spécificité de l’anticodon avec le codon de l’ARNm

Question 28

qu’est-ce que l’ARNt

Answer 28

• un ARN composé de 70 à 90 nucléotides. Il dispose d’une structure 2D en forme de trèfle et une structure 3D en forme de L
• Cette structure est permise grâce à la formation de liaisons hydrogènes entre les bases nucléiques complémentaires de la même chaîne d’ARN.
• la molécule qui permet de traduire l’information génétique ARNm en chaîne polypeptidique (protéine)

Question 29

qu’est-ce que compose l’ARNt

Answer 29

• La boucle de l’anticodon qui contient une séquence de trois nucléotides appelée anticodon. La combinaison de 3 nucléotides mène à 64 anticodons différents (4 x 4 x 4 = 64 car on peut avoir A, T, G ou C sur un nucléotide).
• Le bras accepteur à l’extrémité 3’-OH de la séquence qui se termine toujours par -CCA. Sur le bras accepteur va venir se fixer un acide aminé qui dépend de l’anticodon. Lorsqu’un ARNt se lie à un acide aminé, on parle d’aminoacyl-ARNt

Question 30

qu’est-ce qu’un codon?

Answer 30

• Chaque triplet de nucléotides sur l’ARNm
• code à trois lettres, l’unité fondamentale du code génétique

Question 31

Quelle est la caractéristique de l’anticodon

Answer 31

Chaque anticodon de chaque ARNt lie spécifiquement un seul acide aminé sur son extrémité 3’. On a donc au total 61 ARNt différents qui peuvent porter un acide aminé.

Question 32

comment se fait la traduction du code ARNm en protéine

Answer 32

se fait grâce à l’ARNt

Question 33

il y a plusieurs codon codants pour le même acide aminé. quel est le seul a en avoir qu’un seul et c’est lequel

Answer 33

méthionine a un seul codon, le codon AUG

Question 34

que permet la dégénérescence/redondance du code génétique.

Answer 34

• permet aux systèmes biologiques d’être plus robustes et plus tolérants face aux mutations de l’ADN et erreurs de traduction.
• contribue également à la robustesse de la traduction. Les erreurs de lecture (=de reconnaissance de l’anticodon) du ribosome peuvent être compensées
  par la dégénérescence du code génétique. Cela permet de limiter les conséquences sur la protéine synthétisée

Question 35

qu’est-ce qu’une mutation synonyme? qu’est-ce qu’elle permet de réduire?

Answer 35

Une mutation sur la troisième base d’un codon peut ne pas induire de changement d’acide aminé
Cela permet de réduire les effets délétères des mutations ponctuelles.

Question 36

Qu’Est-ce que le ribosome

Answer 36

un très gros complexe composé majoritairement d’ARN mais comportant aussi des protéines.

Question 37

ou démarre la synthèse du ribosome? explique moi le processus.

Answer 37

• dans le noyau, plus précisément dans le nucléole où les ARNr pour ARN ribosomiques vont être produits.
• Après maturation des ARNr, deux d’entre eux vont permettre de former la grande sous-unité tandis qu’un seul ARNr va permettre la formation de la petite sous-unité

Question 38

Quelle est la distinction entre les ribosomes procaryotes et eucaryotes?

Answer 38

ceux des eucaryotes sont plus complexes (plus grands, plus de protéines) et ont une régulation plus fine de la traduction.

Question 39

Les ribosomes disposent de 3 sites distincts au niveau de la grande sous-unité, quels sont-ils?

Answer 39

• Le site A (pour Aminoacyl) : premier site où les aminoacyl-ARNt se fixent. Le codon ARNm détermine l’aminoacyl-ARNt à fixer.
• Le site P (pour peptidyl) : porte la chaîne polypeptidique en cours de formation. l’ajout d’un nouvel acide aminé se fait. La chaîne d’acides aminés situé dans le site P est transféré au site A
• Le site E (pour Exit) : C’est le lieu de sortie de l’ARNt après avoir transféré son acide aminé.

Question 40

Comment le ribosome s’associe à un ARNm

Answer 40

• ribosome va glisser sur l’ARNm jusqu’à reconnaitre le codon AUG
• codon AUG code pour une méthionine et qui indique le début de la séquence du gène à traduire ainsi que la localisation du bon codon initiateur pour éviter des erreurs de traduction (par décalage du cadre de lecture).
• L’ARNm est plus long que le gène qu’il code. Pour savoir à quel moment arrêter la traduction, il y a trois codons, appelés codons stop (UAA, UAG et UGA)
• arrivé au codon stop protéine appelée facteur de terminaison entre dans le ribosome, reconnait le codon stop et hydrolyse le lien entre la chaîne polypeptidique et l’ARNt