Dans ce dossier SVT complet niveau lycée (première et terminale scientifique), ton e-prof de soutien scolaire en ligne fait le point sur la synthèse des protéines.
On sait que les protéines sont constituées d’un enchaînement d’acides aminés (aa) appelé séquence. Tout est indiqué dans notre cours de soutien scolaire en ligne sur la structure des protéines.
Cette séquence est à l’origine de la forme 3D finale de la protéine pour des conditions de pH et de température données.
Mais quelle est l’origine de cette séquence polypeptidique ?
Les protéines sont une catégorie de molécules biologiques très particulières car elles sont le premier résultat de l’expression des allèles des gènes, c’est-à-dire du génotype.
Les protéines correspondent donc au phénotype moléculaire.
Le génome est l’ensemble des gènes d’un organisme.
Le protéome est l’ensemble des protéines d’un organisme.
Le génome détermine le protéome grâce à deux étapes fondamentales : transcription et traduction.
A quoi correspond la transcription ?
La transcription correspond à la production d’une molécule d’ARN messager à partir de la molécule d’ADN.
Cette étape est réalisée par une enzyme nommée ARN Polymérase (qui est elle-même une protéine !) dans le noyau.
(D’après Bordas, manuel de 1S 2011)
A quoi correspond la traduction ?
La traduction correspond à la production de la chaîne polypeptidique à partir de la lecture de l’ARN messager.
Cette étape est réalisée dans le cytoplasme par les ribosomes, entités moléculaires complexe associant des ARN et des protéines.
(D’après Bordas, manuel de 1S 2011)
Il est important de comprendre que le ribosome associe un aa à un triplet de nucléotides (A, U, G et C) appelé codon.
Code génétique des aa
Ce code génétique a bien sûr été décrypté :
On peut y voir que :
– AUG codant pour l’aa méthionine est particulier, c’est le premier aa de toute chaîne polypeptidique.
– Un codon ne code toujours que pour un seul aa mais un aa peut coder par différents codons : on dit que le code génétique est redondant (ou dégénéré).
– Certains codons ne codent pour aucun aa (codons STOP) ; ils constituent un signal de fin pour le ribosome qui termine alors la synthèse de la chaîne polypeptidique.
Si la séquence du gène vient à être modifiée par une mutation, il se peut que :
– Rien ne change au niveau de la protéine car le code génétique est redondant
– Un aa de la chaîne polypeptidique soit modifié avec des conséquences variables.
– La chaîne polypeptidique soit tronquée car le nouveau codon est un codon STOP ; la protéine sera alors non fonctionnelle.
La forme d’une protéine ne dépend donc pas que de son environnement mais aussi de la séquence du gène qui en est à l’origine.
Mais à quoi servent-elles exactement ? C’est ce que tu peux lire dans notre article sur Les fonctions des protéines
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