L'etat

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4 : LA TRADUCTION

Pr. Bettina Couderc Service Biochimie, Biologie Moléculaire et Génie Génétique

A : GENERALITES
TRADUCTION = BIOSYNTHÈSE DES PROTÉINES
Information génétique codée dans un ARNm (4 lettres) traduite en acides aminés dans une chaine polypeptidique (langage 20 lettres)

ADN transcription ARNm traduction

protéine

A. 1 : Etapes et acteurs
-Etape préliminaire :activation des acides aminés - Initiation - Traduction - Elongation -Terminaison -Etape co- ou post-traductionnelle : maturation de la chaine polypeptidique

Eléments structuraux
-Ribosomes Particules ribonucléoprotéiques (ARNr + proteines) Constitués de deux sous unités : 40 S et 60 S pour les ribosomes 80S eucaryotes 30 S et 50 S pour les ribosomes 70 S des procaryotes

Ribosomes procaryotescRibosomes eucaryotes

Compositions des ribosomes = Particules ribonucléoprotéiques (ARNr + proteines)

Ribosome M(kD) Coef de sédiment. 2520 70S

petit complexe (S) 930 30S

grand complexe (L) 1590 50S

Protéines
Nb de sous-unités % de la masse 34 21 31

ARNr
Nb de bases Coef de sédiment. % de la masse 66 1542 16S 2904 23S 120 5S

ARN ribosomal : coeur du systême catalyse lesliaisons peptidiques choix des codons Proteines ribosomales : stabilité du complexe, efficacité de la catalyse

ARNm ARNt Chaque ARNt est caractérisé par un anticodon et une séquence CCA OH terminale

3’ CCA 5’ P

anticodon

Acides aminés (20)

Des facteurs protéïques initiation : IF (Procaryotes), eIF (eucaryotes) élongation : EF (Procaryotes, eEF (Eucaryotes) libération ou terminaison: RF (Procaryotes) ou eRF (Eucaryotes) Enzymes AminoacylARNt transferases Translocase Peptidyltransferase Energie GTP, ATP

A. 2 : Localisation de la traduction
Eucaryotes : transcription (noyau) et

traduction (cytoplasme)

mitochondrie : traduction dans l’organite Procaryotes : tout est lié ! Traduction au niveau des ribosomes Synthèse des protéines assuré par un complexe composé deribosomes + facteurs auxiliaires

Traduction au niveau des ribosomes

Vitesse : 18 aa /sec (Proc) - 4 aa/sec (Euc)

ARNm

5’----------------------------->3’ NH2 ter------------------------->COOH

Proteines :

LA TRADUCTION B : Le Code génétique
TRADUCTION = Décodage de la molécule d’ARNm qui conduit à la synthèse d’une chaîne polypeptidique Supposons qu'on veuille écrire des mots enformant des colliers avec des perles de quatre couleurs différentes (représentant les 4 nucléotides).

On pourrait attribuer une lettre à chaque couleur MAIS : on ne peut pas désigner plus de 4 lettres sur 26 (or il y a 20 acides aminés différents).

LA TRADUCTION nécessité d’un code génétique (2)
Regroupons les billes deux à deux

Par exemple :

MAIS : on ne peut désigner que 16 lettres(42)

LA TRADUCTION nécessité d’un code génétique (3)

Regroupons les billes trois à trois

Par exemple :

Il y a 64 (43) possibilités ; les 20 acides aminés peuvent alors
être codés

Décryptage du code génétique

Suite des nucléotide (triplets) => suite des acides aminés

Yanowski (1960) : étude des mutations de la tryptophane synthétase de E. coli . Il a vu qu’elles étaientcolinéaires entre aas et nucléotides

Crick et Brenner (1961) : étude des mutations du phage T4. Ils ont réalisé des délétions ou insertions de 1, 2 nts ou 3 nts : si 1 ou 2 alors protéines non fonctionnelles sinon protéines légèrement différentes => notion de phase de lecture, lecture trois/trois

Niremberg et Khorama (1966) : UUUUUUUUUUUUU => phenylalanine ; AAAAAAAA = polylysine ; ACACACACACA :thr - His- thr - His => donc ACA ou CAC code pour thr. AACAACAACAAC => poly Asn polythr et poly gln (AAC, ACA et CAA) => thr = ACA

Nomenclature
Le codon 5’ACG3’ sera reconnu par l’anticodon 3’UGC 5’ qui sera écrit 5’CGU3’
Il n’y a pas un ARNt / Codon Plusieurs codons reconnus par le même ARNt Ex. 1 GCU, GCC et GCA reconnus par le même ARNt => alanine ⇒Liberté dans la reconnaissance du 3eme...
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