L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN
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L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN Comment un même gène peut être à l’origine de la synthèse de protéines différentes ? Guy Boudenc Lycée Saint Joseph GAILLAC
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L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN. Comment un même gène peut être à l’origine de la synthèse de protéines différentes ?. Guy Boudenc Lycée Saint Joseph GAILLAC. - PowerPoint PPT Presentation
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L’EPISSAGE ALTERNATIF DE L’ARN
Comment un même gène peut être à l’origine de la synthèse de protéines différentes ?
Guy BoudencLycée Saint Joseph GAILLAC
La synthèse des protéines nécessite, dans un premier temps, le transfert vers le cytoplasme de
l’information génétique située sur la molécule
d’ADN. Cette dernière est localisée dans le noyau.
La transcriptionLa transcription
TAC
ADN : Brin transcrit
Sens de lecture
ACA AGG GAT TGT GGT TTT CTA AGT TCC
La transcription conduit à la synthèse d’un brin d’ARN pré-messager qui va être déplacé dans le cytoplasme
Brin d’ARN pré-messager
La traduction fait La traduction fait correspondre un acide correspondre un acide aminé à chaque codonaminé à chaque codon
TAC
ADN : Brin transcrit
Sens de lecture
ACA AGG GAT TGT GGT TTT CTA AGT TCC
La traduction conduit à la synthèse d’une protéine spécifique (séquence d’acides aminés) à partir d’un brin d’ARN contenu dans le cytoplasme.
Brin d’ARN pré-messager
Méthionine Cystéine
SérineLeucine
ThréonineProlin
e
LysineAcide aspartique
SérineArginine
Le génome humain compte entre 20 000 et 30 000 gènes.
Le protéome correspond à l’ensemble des protéines
codées par l’ensemble des gènes. Le protéome humain
est estimé entre100 000 et 1 000 000 de
protéines, selon les auteurs.
Depardieu/INSERM
Le modèle présenté précédemment ne permet pas d’expliquer la différence entre le nombre de gènes ( 25 000)
etle nombre de protéines
(entre 100 000 et 1 000 000).En effet ce modèle fait
correspondre un fragment d’ADN à un fragment d’ARN et
donc à une protéine.
Du fait de la complémentarité des bases, le brin d’ARN
localisé dans le cytoplasme devrait
s’hybrider en totalité avec le brin d’ADN qui a servi
de modèle.
Comment expliquer cette différence entre le
nombre de gènes et le nombre de protéines ?
L’ARN (en bleu) présent dans le cytoplasme ne s’hybride pas exactement avec le brin d’ADN
(en rouge) qui a servi de modèle à la transcription.
P. Chambon, Scientific American - mai 1981Hybridation ADN/ARN de l’ovalbumine de poule Interprétation
Les gènes ne correspondent pas à une
séquence continue de nucléotides.
L’information contenue sur certaines parties de l’ADN ne se retrouve pas
sur l’ARN.
Des parties de l’ARN pré-messager sont donc éliminées après la transcription.
Les introns sont les parties éliminées et les exons les parties
conservées au cours de ces modifications
post-transcriptionnelles.
Exon 1
Exon 2
Exon 3
Exon 4
Exon 5
Intron 1
Intron 3
Intron 2
Intron 4
L’ARN pré-messager subit donc des modifications post-transcriptionnelles et se transforme en ARN messager.
C’est l’épissage : élimination des introns et jonction des exons.
Mais ce n’est pas encore suffisant pour obtenir plusieurs protéines à partir d’un même gène.
Certaines cellules des follicules thyroïdiens sécrètent deux protéines : la calcitonine et la CGRP (Calcitonine Gene Regulated Peptide).Ces deux protéines sont déterminées par le même gène (Calc-1).
Dans les cellules des follicules thyroïdiens on isole l’ARN pré-messager ainsi que les ARN messagers à l’origine de la synthèse de la calcitonine et de la CGRP.
L’ARN pré-messager résultant de la transcription du gène Calc-1 est constitué de 6 exons et 5 introns
Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Exon 5 Exon 6I 1 I 5I 4I 3I 2
Il est formé de 5 700 nucléotides.
L’utilisation de sondes spécifiques de chaque intron et exon permet de connaître la constitution des ARN messagers de la calcitonine et de la CGRP.
Exon 1 Exon 2 Exon 3 Exon 4 Exon 5 Exon 6I 1 I 5I 4I 3I 2
Le tableau ci-dessous regroupe les résultats obtenus.
E1 E2 E3 E4 E5 E6 I1 I2 I3 I4 I5
ARN pm+ + + + + + + + + + +
ARNm Calcitonine
+ + + + - - - - - - -
ARNm CGRP
+ + + - + + - - - - -
+ Présence de la sonde- Absence de la sonde
L’ARNm de la calcitonine possède les exons 1, 2, 3 et 4.
L’ARNm de la CGRP possède les exons 1, 2, 3, 5 et 6.
E1 E2 E3 E4 E5 E6 I1 I2 I3 I4 I5
ARN pm+ + + + + + + + + + +
ARNm Calcitonine
+ + + + - - - - - - -
ARNm CGRP
+ + + - + + - - - - -
A partir du même ARN pré-messager il y a eu deux ARN messagers différents.
Il y a eu un épissage alternatif
Ces deux ARN messagers différents seront à l’origine de deux protéines différentes.
Un même gène peut être à l’origine de protéines différentes.
BILAN
ARN pré-messager
EPISSAGE ALTERNATIF
ARNm 1 ARNm 3ARNm 2
PROTEINE 1 PROTEINE 2 PROTEINE 3
