Cours : Le code génétique

I) Considérations préliminaires

1. Le codage d'un acide aminé

Comment, à partir de 4 bases différentes (A-T-G-C), est-il possible de coder 20 acides aminés différents ? Pour répondre à cette question, émettons quelques hypothèses, partons d'une suite de :
  • 1 base : 4 possibilités (impossible car chiffre trop faible)
  • 2 bases : 16 possibilités (également impossible car nombre trop faible)
  • 3 bases : 64 possibilités (possible)
  • 4 bases : 256 possibilités (possible mais peu probable car nombre trop grand)
  • On peut donc facilement émettre l'hypothèse que le codage des acides aminés est réalisé par des suites de 3 bases.

    2. Les triplets de nucléotides

    Comment sont agencé les nucléotides ? Comment se lisent-ils ? Procédons de la même manière et émettons quelques hypothèses :

    par lecture chevauchante ?

    Prenons la suite A-G-C-U-C-A... 1er acide aminé = AGC 2ème = GCU 3ème = CUC ... Dans ce cas, la mutation d'une seule base pourra conduire à la modification de 3 acides aminés ! Ce qui est relativement dangereux pour la cellule...

    par lecture non chevauchante ?

    Prenons la suite A-G-U-C-A-G-A-C-C... 1er acide aminé = AGU 2ème = CAG 3ème = ACC Cette hypothèse semble envisageable.

    lecture non chevauchante avec ponctuation ?

    Prenons la suite A-G-U-C-A-G-A-C-C-G-A-C-A... 1er acide aminé = AGU 2ème = CAG 3ème = ACC Possible mais très aléatoire...

    II) Le déchiffrage du code

    1. Règles fondamentales

  • le code est constitué de triplets de nucléotides : 1 triplet = 1 CODON
  • il existe 43 = 64 codons possibles, codant 20 acides aminés différents : le code est dégénéré
  • chaque codon ne désigne qu'un seul acide aminé : le code n'est pas ambigüe
  • le même code génétique est utilisé chez tous les êtres vivants : le code est universel
  • 2. Codons STOP

    Sur les 64 codons, 61 ont une correspondance en acides aminés. Les 3 codons qui n'ont pas de correspondances en acides aminés (UAA ; UAG ; UGA) sont des codons STOP (aussi appelés codons non sens) : ils arrêtent la traduction de l'ARN.

    3. Codons d'initiation

    Comment le système choisit-il le bon cadre de lecture ? Il commence toujours par le même codon de départ de traduction : le codon d'initiation = AUG (Méthionine).

    4. Dégénérescence du code

    La dégénérescence du code varie selon les acides aminés :
  • leucine (Leu) : 6 codons différents
  • thréonine (Thr) : 4 codons différents
  • Triptophane (Trp), Méthionine (Met) : 1 seul codon
  • III) Organisation moléculaire d'une séquence codante

    Merci à Mr Olivier FAURE, enseignant à l'université Jean Monnet (Saint Etienne)

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