La Traduction Des Procaryotes

Biologie moléculaire et génétique

LA TRADUCTION :

On va passer de molécule de nucléotide à des acides aminés. Le processus de traduction va lire un triplet de nucléotides (3 nucléotides) qui vont être nommé à un codon pour un acide aminé. Un acide aminé c’est 110 daltons, donc un codon (3 bases) vont donner 110 daltons = 1 aa. C’est cette correspondance, c’est la justesse et la rigueur de cette correspondance qui va être très important.

Les composants de la machinerie de traduction :

Tout ce qui est du dogme central, c’est un gros complexe protéique (ARN, acide nucléique et de protéine). Les éléments importants sont :

- L’ARN à traduire : la traduction se fait dans le sens 5’ vers 3’.

- Le ribosome commence en 5’ de l’ARN

- La machinerie de traduction elle-même est composée du ribosome (composant cellulaire très abondant, vous extrayiez les protéines d’un organisme donnée, une grande majorité de ces protéines vont être les ribosomes).

- L’intermédiaire entre l’ARN et les acides amines qui vont être synthétisés vont être les ARN de TRANSFERTS.

Ce qui va permettre d’associer un acide aminé à chaque codon c’est l’ARN de transfert mais l’enzyme qui va réaliser est : l’AMINOACYL-ARNt SYNTHETASE : elle prend un ARNt, elle lui associe un aa. Cette enzyme va faire correspondre un ARNt avec un aa qui lui est correspondant. Le dico que l’on va prendre est le code génétique.

Les ribosomes :

Il y a énormément de copies de ribosomes dans la cellule, également chez les eucaryotes. Le ribosome est constitués de 2 sous-unités =

- Une GRANDE sous-unité, chez les procaryotes elle fait 50S (SYDBERG vitesse de sédimentation, quand on centrifuge, il y a une vitesse de centrifugation pour chaque sous-unité)

- Une PETITE sous-unité 30S

- L’ensemble fait 70S.

Entre les deux sous-unités, i l y a un canal, qui va être très important pour l’arrivée des ARNt, pour la sortie du polypeptide. Le ribosome entier sédimente à 70S, il est formé d’une sous-unité 30S, chaque sous-unité est un complexe ribonucléoprotéique.

On a 21 protéines pour la sous-unité 30S qui vont de S1 jusqu’à S21 et l’ARN 16S. Pour la grosse sous-unité S contient 2 ARN ribosomiques : le 23 S et le 5S. On a 34 protéines associées à la grande sous unité, ces protéines vont de la protéine L1 à L31 (L= large et S= Small). La plupart de ces protéines sont des protéines BASIQUES, elles vont avoir de l’affinité pour l’ARN qui lui est chargé négativement. Elles sont codées par des gènes organisés en OPERON (suite d’unité transcriptionnelle sous le contrôle d’un même promoteur).

Représentation du chromosome circulaire d’Escherichia coli :

Origine de réplication = OriC. Les gènes codant ces protéines se retrouvent en opéron dispersés sur le chromosome et il y a 20 opérons qui vont codés ces protéines ribosomiales. Elles sont transcrites et synthétisées en même temps mais en plus, les promoteurs de ces opérons sont de opérons très FORTS, et c’est pour ça qu’on en arrive à des ARN très abondants et de protéines abondantes.

L’ARN 16S est très important, il est un marqueur phylogénétique, sa séquence est spécifique d’espèce et maintenant on a classifié les espèces par leur séquence ARN 16S.

Représentation en microscopie électronique de la grande sous-unité :

C’est un enchevêtrement d’ARN qui est autour des protéines M qui sont en jaunes.

Les ARN ribosomiques :

Ils sont eux aussi transcrits à partir d’opérons. L’ARN précurseur va donner les différents ARN ribosomiques. Un opéron va être transcrit en un long ARN, le 16S, le 23 S et le 5S. On a des séparations avec un gène qui va donner l’ARNt. Il y a 7 opérons sur le chromosome qui vont être transcrits pour donner ces ARN.

Lors de la maturation de ce long ARN, on va avoir des structurations en tige boucle et on a l’intervention de 3 nucléases qui vont couper pour libérer ces 3 ARN : 16S, 23S et 5S. La RNase III va libérer les ARN 16S, 23S, et l’ARNspé va couper au niveau de l’ARNt.

Ces ARN ribosomiques sont transcrits en même temps, et il va y avoir une quantité équimolaire dans la cellule de ces ARN pour qu’au niveau d ribosome la stœchiométrie soit respectée. Cette structure en un seul ARN qui va être maturé en même temps va permettre la justesse de la composition du ribosome.

Les sites A, P, E du ribosome :

Les sites qui vont être importants pour la synthèse protéique :

Au niveau du ribosome entier, il y a 3 endroits :

- Le site A : pour site amynoacyl

- Le site peptydil P au centre

- A côté le site E pour site de sortie

Les ARN de TRANSFERT :

C’est des ARN abondants mais petit ARN 75 à 95 nucléotides. La moyenne est à 75 nucléotides. Une structure primaire des ARNt est la présence de bases qui sont particulières/spéciales qui sont modifiées, il y a aussi des bases modifiées que les 4. Sa structuration : la complémentarité de certaines de ces bases, les ARNt vont adopter une structure secondaire qui est une structure en trèfle : il y a 3 boucles = une boucle B, T et une boucle variable : les bases de cette boucle ne sont pas conservées entres les ARNt. La tige de ce trèfle est composée de deux bras : dont l’un va être appelé le bras accepteur car sur lequel va venir se fixer l’aa correspondant. Ce bras accepteur se termine par CCA.

Au niveau de la boucle variable, se situe la séquence ANTI-CODON = les 3 bases qui vont déterminés la correspondance entre le codon au niveau de l’ARN et l’aa qui va lui être associé = c’est ici que se fait la RECONNAISSANCE de l’ARN.

Chaque ARNt contient un codon qui va être complémentaire à un codon sur l’ARN, si mon ARN est de 5’ en 3’ et si je vous demande de me donner la séquence en anti codon, (en sachant que le codon est AUC, donner la séquence de l’anti codon correspondant) = par convention les acides nucléiques sont représentés par 5’ vers 3’ donc l’anti

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