III. La synthèse des protéines :Comme le titre l'indique, l'important dans tout ça ce sont les protéines ! Qu'est-ce qu'une protéine ?
1. Les protéines :Une protéine est une macromolécule biologique composée d’une ou plusieurs chaînes d'acides aminés liées entre eux par des liaisons peptidiques (chaine polypeptidique). Les protéines sont des éléments essentiels de la vie de la cellule : elles peuvent jouer un rôle structurel, un rôle dans la mobilité, un rôle catalytique, un rôle de régulation de la compaction de l'ADN ou d'expression des gènes, etc. En somme, l'immense majorité des fonctions cellulaires sont assurées par des protéines.
Ah ouai heiiiin c'est la classe les protéines !! En gros les protéines ça régit tout ce qui nous caractérise ! Et il est ou le rapport avec les
chromosomes ?
D'abord on va identifier un peu plus la structure d'une protéine.
C'est donc une succession d'
acides aminés.
Les acides aminés (ou aminoacides) sont une classe de composés chimiques possédant deux groupes fonctionnels : à la fois un groupe carboxyle –COOH et un groupe amine –NH2.Les chimistes auront compris, mais pour les autres... Ce sont des
molécules composées principalement de carbone, d'oxygène et d'hydrogène mais également d'un atome d'azote. On retrouvera dans toutes ces molécules 2 combinaisons d’atomes spécifiques que l'on nomme
fonctions. Une première fonction appelée
carboxyle (acide) caractérisée par un
COOH quelque part sur la molécule, et une deuxième fonction appelée
amine (aminé) sous forme d'un
NH2 également visible sur la molécule. Et tadaaaaaam on a un acide aminé.
Quelques exemples d’acides aminés pour mieux visualiser :
Bon en fait je vous les ai tous mis car il en existe seulement
20 différents (du moins dans le corps humain) et ce sont ces petites molécules qui forment les
protéines.
Exemple d’une protéine (inventée par moi donc elle n’existe peut être pas ^^)
Voilà donc une succession d’acides aminés (Ser-Val-Cys…) qui forme ma protéine.
Et en fonction de la combinaison d'acides aminés la protéine prendra une certaine
forme, et aura une certaine
fonction et ce grâce aux interactions que peuvent avoir différents acides aminés proches, entre eux. Si ma protéine a cette forme c’est parce qu’il y a certaines attirances entre plusieurs acides aminés qui la composent.
Ici, l’acide aminé
Cys possède du souffre dans sa composition (S) et le souffre appelle le souffre pour créer un pont S-S que l’on appelle pont disulfure, donc quand c’est possible les acides aminés Cys vont se rapprocher.
Pour
Asp et Lys, c’est 2 acides aminés ont chacun une charge, ce sont des ions, l’un est chargé + et l’autre chargé - . Je vous fais pas un dessin, + et – bah ça s’attire. Du coup l’Asp et la Lys vont avoir tendance à s’attirer.
Enfin pour
Val, Leu, Ala et Ile, ce sont ce qu’on appelle des interactions
hydrophobes. Si votre cerveau n’est pas encore cramé je vais donc vous expliquer. Hydrophobe, un mot constitué de 2 parties, hydro qui veut dire eau et phobe qui veut je n’aime pas. Hydrophobe, qui n’aime pas l’eau. Ces 4 acides aminés ont une partie hydrophobe dans leur formule. Ça veut dire qu’ils ont tous une partie qui n’aime pas l’eau, et franchement ne pas aimer l’eau quand on est dans le corps humain (constitué à 70% d’eau) bah c’est vraiment pas de bol !! Mais quand on est dans la même galère et bien on se soutient !! Alors ces a acides aminés ils vont se regrouper pour créer une sorte de bulle où il n’y aura pas d’eau. Ce sont des malins les acides aminés !!!
Bref il y a d’autres sortes d’interaction entre les acides aminés, mais en gros vous voyez comment est constituée une protéine et pourquoi elle a une certaine forme.
Les chromosomes ! Les chromosomes ! On y vient
2. Du chromosome à la protéine :Le code contenu dans les chromosomes va justement servir à construire les protéines. Un
lecteur va passer le long du chromosome et lire le code. En fonction de sa lecture il va en même temps assembler les acides aminés un par un, les uns derrière les autres, pour former les protéines.
Pour se faire, le lecteur lit la succession de nucléotides 3 par 3. Chaque combinaison de nucléotides correspond à un acide aminé et un seul. Ainsi le lecteur sais exactement quels acides aminés il doit assembler et dans quel ordre.
Voilà pourquoi comment les chromosomes régissent notre physionomie. Bon c'était très simplifié évidemment, donc pour ceux qui veulent savoir comment ça se passe vraiment je vais détailler un peu plus. Pour les autres vous pouvez passer au paragraphe suivant.
Un petit schéma ou j’ai enlevé le superflux
Donc ceux qui ont bien tout suivi devrait me demander mais c’est quoi
U ??? Auquel je répondrais, pour ceux qui veulent lire la suite détaillée, lisez la suite vous comprendrez, pour les autres qui veulent passer au paragraphe suivant remplacez les U par des T et tout sera clair
Il faut savoir que
les chromosomes ne quittent jamais le noyau de la cellule. Pourtant
les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme. Problème... Évidemment l'organisme a une solution ! On va faire une
copie des chromosomes avec quelque chose qui peut sortir du noyau. Puisque l’ADN ne veut pas sortir alors on va prendre de l
'ARN.
Acide ribonucléique lui il veut bien sortir du noyau.
L'ARN c'est un peu comme l'ADN, c'est juste le sucre du nucléotide qui change, au lieu du désoxyribose on a du ribose. L'autre différence c'est qu'au lieu de la
Thymine on aura l'
Uracile, par contre la Guanine, la Cytosine et l'Adénine sont toujours là.
Dans un premier temps on va donc faire une copie de chacun des brins d'ADN des chromosomes avec de l'ARN, pour se faire et bien on va dérouler la double hélice, ouvrir les 2 brins et comme pour la réplication, on va ajouter pas complémentarité des bases, les nucléotides d'ARN en face de chacun des nucléotides d'ADN. La petite machine qui fait ça c'est une enzyme que l'on appelle
ARN-polymérase.[imghttps://fbcdn-sphotos-c-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/386987_291264794314848_1769797276_n.jpg[/img]
Une fois assemblé, les brins d'ARN se détachent des brins d'ADN. Bah oui ils ont autre chose à faire hein, faut aller dans le
cytoplasme ensuite ! A ce moment-là on l'appelle
ARN pré-messager. Mais avant d'aller dans le cytoplasme on va les découper un peu. Ce serait trop simple sinon !! En effet dans le code génétique il y a des sections qui ne servent à rien. Alors on va les enlever. On appelle ça l'
épissage.
Une fois que l'ARN est tout bien prêt il va dans le cytoplasme en passant par les pores nucléaire (les p'tits trous du noyau quoi). Et là on l'appelle
ARN messager.
Maintenant qu'il est dans le cytoplasme on va pouvoir lire l'ARN pour assembler les acides aminés et former les protéines. Et celui qui fait ça et bien c'est un
ribosome. Il vient se coller sur l'ARN et hop il se met à lire et à assembler les acides aminés les uns après les autres.
Ouai mais alors un chromosome ça fait une seule protéine ? Bah vous imaginez bien qu’on n’a pas que 46 protéines différentes dans notre corps.
Un chromosome code pour plusieurs protéines. Les chromosomes sont composés de gènes.
Un gène étant une succession de plusieurs nucléotides et sa longueur est variable.
Un gène va toujours commencer par un même
triplet de nucléotides, ce triplet s'appelle un
codon, et le codon de commencement sur l’ARN est «
AUG ».Ainsi le ribosome va parcourir l'ARN jusqu'à trouver un AUG. A ce moment il commence la synthèse d'une protéine. Évidemment il faut qu'il sache quand elle se termine aussi. C'est pourquoi il existe plusieurs codons qui ne codent pour aucun acide aminé, ce sont les
codons stop. Dès que le ribosome rencontre un codon stop la protéine est terminée et il la relâche dans le cytoplasme.
Entre le codon AUG et le codon stop il y aura beaucoup d'autre acides aminés assemblés, selon les codons. Pour savoir quel acide aminé sera assemblé il existe une table avec les correspondances.
Il y a 3 choses à savoir sur le
code génétique :
- Il est
universel, s'applique à tous les êtres vivants,
- il est
redondant, c'est à dire qu'un acide aminé peut être codé par plusieurs codons différents,
- et enfin le code génétique est
univoque, c'est à dire qu'un codon ne correspond qu'a un seul acide aminé.
Ainsi il n'y a aucune erreur possible lors de la lecture du code pour déterminé la succession d'acides aminés, mais une protéine peut être codé par plusieurs succession de nucléotides différentes.
Voilà plus en détail le principe de la fabrication des protéines. Bon c'est encore très simplifié car je ne vous parle pas de l'épissage alternatif, des ARN de transfert... Mais vous savez l'essentiel et je ne vous empêche absolument pas l'aller chercher par vous-même si vraiment vous voulez tout savoir
Comme vous avez été sages, et surtout courageux pour avoir tenu le coup jusque-là, on va enfin passer à la
reproduction !!