A la découverte du code génétique pour comprendre les mécanismes de traduction à partir d'un ARN messager.

1. TP 6. A la découverte du code génétique de traduction d’une séquence de
nucléotides d’ARNm en chaîne polypeptidique.
Il est possible de fabriquer in vitro des ARNm de synthèse à partir de nucléotides (A,
U, G et C). Mis en présence d'extraits cellulaires contenant des ribosomes et des
acides aminés, on obtient des polypeptides dont on peut déterminer la séquence en
acides aminés.
1. Réaliser ces expériences "virtuellement" à l'aide du logiciel « Anagène».
Ouvrir le logiciel "Anagène".
Créer une molécule d'ARNm comportant 18 nucléotides. Pour cela, faites "Fichier /
Créer / ARN".
Déterminer le polypeptide correspondant. Pour cela, faire "Traiter / convertir les
séquences / Polypeptide".
REMARQUE : Si vous obtenez une séquence peptidique constituée de moins de quatre
peptides, créer une nouvelle séquence d’ARN. Cependant notez soigneusement la
séquence qui a conduit à votre résultat afin de trouver une explication ultérieurement.
Notez vos observations dans un tableau à 2 lignes (Séquence nucléotidique ARNm,
séquence des acides aminés du polypeptide).
Supprimez le 7ème
nucléotide de votre ARNm de synthèse, puis déterminez le
polypeptide correspondant à cette nouvelle séquence. Notez vos résultats dans un
tableau.
Recommencez deux autres fois l'étape précédente, en supprimant toujours le 7ème
nucléotide et noter vos résultats à chaque fois dans un tableau.
a. A partir de vos résultats déterminez le nombre de nucléotides d’ARNm constituant un
codon c’est-à-dire l’unité d’information permettant l’intégration d’un acide aminé dans
une chaîne polypeptidique.
b. A partir de votre réponse conjecturez ce qui se produirait en supprimant une nouvelle
fois le 7ème
nucléotide de votre séquence d’ARN messager.
c. Si n représente un nombre entier de nucléotides d’une séquence d’ARNm quel est

2. théoriquement le nombre d’acides aminés dans la chaîne polypeptidique correspondante.
J’espère que vous connaissez la fonction mathématique « partie entière », sinon vous
pouvez jeter un neuil à cette adresse :
http://homeomath.imingo.net/partient.htm
2. Quelques aspects du code génétique.
Le code génétique est le système de correspondance entre un codon (unité
d’information) et un acide aminé (élément unitaire d’une chaîne polypeptidique)
A l'aide du logiciel "Anagène", charger les quatre molécules d'ARNm suivantes (faites
"fichier / Banque de séquences…") : chaîne alpha de l'hémoglobine (alphacod.arn), chaîne
bêta normale de l'hémoglobine (bêtacod.arn), chaîne bêta mutée (drépanocytose) de
l'hémoglobine (drepcod.arn), chaîne gamma de l'hémoglobine (gammacod.arn).
Afficher les chaînes polypeptidiques correspondantes. Pour cela, sélectionner les quatre
molécules d'ARNm puis faites "Traiter / Convertir les séquences / Séquence peptidique
/ traduction simple".
Déterminer la nature du premier codon de chaque ARNm et l’acide aminé correspondant.
Compléter le tableau suivant :
Nombre de
nucléotides
Nombre d’acides aminés
théoriques attendu dans la
chaîne polypeptidique
Nombre d’acides
aminés de la chaîne
polypeptidique
Alphacod.arn
Betacod.arn
Betadrep.arn
Gammacod.arn
a. Déterminer pour chaque ARNm le dernier codon ; compte tenu des résultats du
tableau ci-dessus quelle fonction doit-on lui attribuer ?
b. Construire la molécule d’ARN suivante :
CGUAGACGCAGGCGACGG
En déduire une particularité du code génétique.
c. Construire une molécule d’ARN qui conduirait à la synthèse du polypeptide suivant :
Met-Gly-Leu-Try-Ile-Asn-His-Tyr