TP : 1 gène, une protéine, un caractère correction

Partie 1 : L’ADN, une molécule séquencée

L’ADN est un grosse molécules formées de 2 brins (chaînes) : encadrez un brin sur la représentation de la molécule Chaque brin est formé d’un enchaînement de nucléotides

Chacun est formé !

- d’un phosphate

- d’un sucre (désoxyribose)

- d’une base azotée

Il en existe 4 différents : A, T, C, G

Les 2 brins sont complémentaires grâce à l’association 2à2 des nucléotides

A s’associe toujours avec T et C s’associe toujours avec G

ADN signifie :! A : acide D : désoxyribo N : nucléique

La séquence de l’ADN est l’ordre dans lequel les nucléotides se succèdent le long de la molécule :

Ø Donnez la séquence du brin de gauche (de haut en bas) : CATGTCCA Ø Donnez la séquence complémentaire : GTACAGGT

Partie 2 : l’ADN est universel

Spiderman: Peter Parker est un jeune étudiant doué pour les matières scientifiques, surtout les Sciences de la vie et de la terre ;-). Lors d'une expérience à laquelle il assiste, il se fait mordre par une araignée radioactive. De là naissent ses pouvoirs: agilité, force et réflexes surhumains. Il produit surtout de la soie d'araignée avec ses poignets ce qui lui permet de créer des toiles d’araignée particulièrement résistantes lui permettant de supporter largement plus que son propre poids. Qu’est-il arrivé à Peter Parker ?

Le fil de soie d’araignée est presque entièrement constitué de protéines. Par exemple de spidroïne. 8Aller à https://libmol.org, tapez spidroïne dans « data bank » : choisir « 2LP1» ! Ø Choisir « protéine » ! Ø Représenter en « balls and sticks

» ! Ø Colorez par « résidues », chacun

de ces « résidues » est un acide aminé, il en existe 20 différents dans la nature !

Ø Allez dans « séquence » : la liste ordonnée des acides aminé s’affiche La protéine est donc une séquence de 137 Acides aminés

Ø Donnez la séquence des 5 premiers AA

Gly, Ser, Gly, Asn, Ser…

Ø Représenter en « cartoon » pour voir la forme de la protéine dans l’espace

La chaine d’acides aminés est enroulée dans l’espace avec une forme caractéristique qui dépend de la séquence. (la succession des couleurs) Les acides aminés peuvent établir entre eux des interactions chimiques (représentées en pointillés) qui imposent la forme. La forme de la protéine dépend de sa séquence et assure sa fonction

Lesdifférentsacidesaminés

Rappel : les protéines sont des séquences (enchaînement linéaire et ordonné d’acides aminés comme un « collier de perles »)

des liaisons peuvent s’établir entre les acides aminés et entraîner le repliement de la chaîne. La forme obtenue dépendra de la position (séquence) des acides aminés.

Spider-chèvre ? La soie des araignées, souple, légère, recyclable et d’une résistance supérieure à celle de l’acier, a longtemps suscité la convoitise de l’armée américaine, celle-ci désirant l’utiliser pour fabriquer des gilets pare-balles ou des fils chirurgicaux. Malgré des efforts incessants, les scientifiques n’avaient jusqu’alors jamais trouvé le moyen de produire de la soie d’araignée en grande quantité. Cependant des scientifiques affirment avoir trouvé l’arme absolue : les mamelles de chèvres laitières ! Des études sur les glandes mammaires ont montré qu’elles sont similaires aux glandes à soies des araignées. Dans une ferme aux environs de Montréal, des chercheurs élèvent des centaines de chèvres capables de produire un lait riche en un type spécifique de protéines : celles qui permettent justement aux araignées de produire leur toile ! Ces protéines une fois filées deviennent comme par enchantement des fibres ultra résistantes.

8Voir l’animation : https://pt.slideshare.net/DeborahOm/animation-transgenese/4 Cette expérience est une Transgénèse

Donneur Gène transféré Receveur Caractère transféré Molécule produite

araignée Gène de la spidroïne Chèvre Capacité à fabriquer de la soie Spidroïne (protéine)

La transgénèse: Pour qu’un être vivant puisse produire des protéines, utilisées dans la fabrication de soie d'araignée, il faut implanter le gène d'araignée lorsqu'il n’est encore qu'à l'état d’embryon ou de cellule-œuf. Ainsi, chacune des cellules, issues de la cellule porteuse du gène, le possède aussi et est susceptible de l’exprimer, donc de produire des spidroïnes. Produire des spidroïnes n’est pas suffisant, il faut pouvoir assembler les spidroïnes pour fabriquer de la soie.

Donc l’introduction d’un gène se traduit par la capacité de fabriquer une nouvelle protéine et d’acquérir un nouveau caractère Si l’ADN fonctionne quel que soit l’espèce c’est qu’il est UNIVERSEL

Partie 3 : Un gène, une protéine On a identifié le gène qui code pour la spiroïne, sur un chromosome de l’araignée, on donne le début de la séquence du gène : GGTAGTGGCAACAGC … 8Allez dans « Anagène »! ; « fichier » ; « créer » ; choisir « ADN » ; « nommez »: spidroïne et tapez la séquence ; sélectionner votre séquence, « convertir »

Ø notez la séquence de la protéine obtenue : Gly, Ser, Gly, Asn, Ser… Ø comparez ave la séquence notée avec « libmol » ; que constatez-vous ? c’est la même séquence

Je peux donc créer la séquence d’acides aminés de la protéine « spidroïne » avec les informations contenues dans la séquence de nucléotides du gène, il existe bien une correspondance entre un gène et une protéine Donc un gène, un fragment d’ADN = une séquence de nucléotides Contient les informations nécessaires à la fabrication d’une protéine = une séquence d’acides aminés Qui définit un caractère BILAN

Information génétique ⇒ caractères

ADN ⇒ PROTEINES

1 Gène ⇒ 1 Protéine

Séquence de nucléotides ⇒ Séquences d’acides aminés.

Il existe 4 nucléotides ≠A, T, C, G : Alphabet génétique ⇒ Il existe 20 Acides aminés ≠ :

Alphabet protéique

Langage génétique à DICTIONNAIRE ? (1ière )

= CODE GENETIQUE

àLangage protéique

L’ADN commande la synthèse des protéines : Un gène, une protéine.