📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
1. La structure et la réplication de l'ADN
L'ADN est une double hélice formée de deux chaînes de nucléotides antiparallèles ($5' \to 3'$ et $3' \to 5'$). Chaque nucléotide est composé d'un sucre (désoxyribose), d'un groupement phosphate et d'une base azotée (A, T, C, G).
- Réplication : Elle est semi-conservative. L'ADN polymérase synthétise de nouveaux brins en respectant la complémentarité des bases (A-T, C-G) pendant la phase S de l'interphase.
2. L'expression du matériel génétique
Le passage du gène (ADN) à la protéine (phénotype) se fait en deux étapes :
- Transcription : Dans le noyau, l'ARN polymérase fabrique l'ARNm à partir du brin transcrit ($3' \to 5'$) de l'ADN. L'ARNm est complémentaire au brin transcrit (A devient U, T devient A, C devient G, G devient C).
- Traduction : Dans le cytoplasme, les ribosomes lisent l'ARNm par codons (triplets). L'ARNt apporte les acides aminés correspondants selon le code génétique. La traduction commence par le codon d'initiation (AUG) et finit par un codon STOP (UAA, UAG, UGA).
3. Les mutations
Une mutation est une modification de la séquence de l'ADN.
- Substitution : Remplacement d'un nucléotide par un autre.
- Délétion/Addition : Perte ou gain d'un nucléotide, provoquant un décalage du cadre de lecture (souvent grave).
4. Le génie génétique
C'est l'ensemble des techniques permettant de modifier le génome d'un organisme :
- Isolement du gène d'intérêt (via enzymes de restriction).
- Insertion dans un vecteur (ex: plasmide) grâce à la ligase.
- Transfert dans une cellule hôte (bactérie).
- Sélection et multiplication des cellules transformées.
- Expression de la protéine d'intérêt.
Méthodes à maîtriser
- Déterminer la séquence d'ARNm : Toujours repérer le brin transcrit ($3' \to 5'$) et écrire l'ARNm de $5'$ vers $3'$.
- Utiliser le code génétique : Lire le tableau de l'intérieur vers l'extérieur ou par lignes/colonnes pour trouver l'acide aminé.
- Analyser une mutation : Comparer la séquence normale et la séquence mutée nucléotide par nucléotide pour identifier le type de mutation et son impact sur la protéine.
Exemples corrigés
- ADN (brin transcrit) : $3' \text{ TAC-GGC-AAT-ACT } 5'$
- ARNm : $5' \text{ AUG-CCG-UUA-UGA } 3'$
- Protéine : Met - Pro - Leu - STOP.
Erreurs fréquentes
- Confondre le brin transcrit ($3' \to 5'$) et le brin non transcrit ($5' \to 3'$).
- Oublier de remplacer la Thymine (T) par l'Uracile (U) dans l'ARNm.
- Continuer la traduction après un codon STOP.
- Dire que la mutation change toujours la protéine (certaines mutations sont "silencieuses").