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Gene-Synthese Proteines

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mndyass's version from 2017-05-08 17:28

SYNTHÈSE DES PROTÉINES

Traduction

 

Question Answer
Qu'est ce qui n'est pas traduit ?Les Introns
La coiffe 5'
La queue Poly-A
Code génétiquePratiquement universelle; il y a qlq divergences au niveau de la traduction du code des mitochondries entre humains & bactéries, mycetes & protistes
Généralement les différence portent sur le codon STOP & parfois codon Start qui peut être CUG ou VAL
+ Bacteries n'ont pas de coiffe 5' ni de queue poly-A & presque pas d'introns
ARN de transfert possèdeUne structure secondaire
A quoi sert la structure secondaire de ARN transfert•Reconnaitre codons spécifiques sur un de ses modules -> ANTICODON
•Transporter l'aa correspondant au codon -> Sur extrémité 3'
Combien y a t-il d'ARN de transfert ?49 (pour 61 Codons)
Sens de lecture de l'anticodon ?Inverse du codon (=>3' ->5') Donc va de 5' -> 3'
Que voit-on d'autre a droite & a gauche de la structure secondaire de ARN transfert ?A droit on voit PSEUDOURIDINE => Boucle Psi
A gauche on voit DIHYDROURIDINE => Boucle D
Ou se lient les AA avec ARN transfert?A son extrémité 3'
Grâce a une enzyme spécifique pour chaque aa
RibosomeVéritable lieu de synthèse des polypeptides
En gros c'est des enzymes
Constitution ribosome2 structures => 1grande & 1 petite
Composé d'ARN (principalement ribosomal..) + Polypeptide
Variation variable selon organisme
Ribosome bactérienVitesse sédimentation = +/-70S
Masse = 2520kDa
66% d'ADN & 34% Protéines
Vitesse sédimentation définitionunité = Svedberg (S)
Représentative de la masse; différente de la somme des vitesse des sous unités
Ribosome eucaryoteVitesse de sédimentation = +/-80S
Masse +/- 4220kDa
+complexe => 4 ARNr; 82 polypeptides; régulation protéique + complexe
60% d'ARN & 40% Protéines
Ribosome mitochondrial=Mitoribosome
Vitesse sedimentation = 55S
Masse = +/-2710 kDA
31% d'ADN & 69% Proteines
Synthétise 13 protéines de façon autonomes
Protéines impliquées dans chaines respiratoire, ATP synthétas
ARN RibosomiauxARNs constituent le coeur & l'ossature des ribosomes
Ces ARNs sont très complexes & forment hélices & tiges-ourles
Composées de centaines; milliers de nucléotides
Fabrication des ribosomes eucaryotes•ARNmessagers codant pour les proteines du ribosome sont fabriqués
•Ces ARN se dirigent vers les ribosomes du cytosoll (traduisant les séquences en protéines ribosomiales)
•Les protéines ribosomiales retournent dans le noyau
•Dans le nucléole les ARN ribosomiaux sont synthétiser & assembler avec les proteines ribosomiales
Les sous unité créé sont exporter dans le cytosol & y liront les ARN messagers
=> Il faut des ribosomes pour fabriquer d'autres ribosomes
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Ribosomebactérieneucaryotemitochondrial
Petite sous-unité
ARNr
Polypeptides
30S
16S
21
28S
12S
29
40S
18S
33
Grande sous-unité
ARNr
Polypeptides
50S
23S + 5S
31
39S
16S
48
60S
28S + 5.8S + 5S
49
Ensemble70S
2520kDA
55S
2710kDA
80S
4220kDA
%ARN67%31%60%
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Acteurs & Etapes de ma traduction

 

Question Answer
Donnez les 3 étapes chez les eucaryotes•Initiation
•Elongation
•Terminaison
Quels sont les facteurs qui régulent la traduction?•ARN messagers
•Ribosomes
•ARN transfert
•Protéines
Quelles sont les fonctions des proteines selon les 3 étapes•Initiation -> elF = Facteurs d'initiation eucaryote
•Elongation -> eEF = Facteurs d'élongation eucaryote
•Terminaison -> eRF = Facteurs de terminaison eucaryote
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Initiation

 

Question Answer
Petite sous unité du ribosome se fixe …?Sur l'ARN messager au niveau de sa coiffe 5'
Grace a quoi va se fixer la petite sous unité?Grace a des facteurs d'initiation elF-1 à elF-5
ARN transfertVa se chargée d'une méthionine (ARNt-Met)
Se fixe alors a la petite sous unité ribosomes
Que fait l'ensemble ARNt + Petites sous unitéNaviguent vers l'ARN messager jusqu'à ce qu'ils tombent sur Séquence consensus KOZAK
Séquence consensus KozakComprend généralement le premier AUG
Va donc en générale reconnaitre la methionine et s'y fixer
Séquence consensus[(A/G)CCAUGG]
Fixation de la methionine sur la petite sous unitéCette étape nécessité bcp d énergie fournis ici sous forme de GTP (! a ce stade pas d'introns=> pas de AUG ou kozak)
Sequence 5' non traduiteC'est dans l'étape de la progression jusque Kozak
En gros la partie vers 5' par lequel le ribosome va passer mais pas traduire
Il se peut qu'elle soit très longue tout dépend de la place de la séquence Kozak
Fixation de la grande sous unitéJuste au moment ou il enveloppe (petite + grande) l'ARNmessager
Une fois dans le cytosole elles sont a nouveau séparer
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Elongation

 

Question Answer
Elongation =Synthese protéique a proprement parler
Consiste au décodage des codons
Que se passe-t-il durant cette phase?Phase ou different peptides chargé par les ARN de transfert, sont liés entre eux pour donner naissance a la proteine
Décodage de l'ARN de transfertReconnaissance du codon Start AUG
Le ribosome amorce sa progression (5'->3') le long de l'ARN messager & lit les 3nucléotides suivants
Le nouveau codon permet le recrutement de aa correspondant amené par son ARN de transfert grâce a un facteur d'élongation eEF-1 + Energie GTP
Transpeptidation=Liaison peptique
après entrée dans site E du second ARN transfert, l'aa du codon Start se lie par cette liaison peptidique au second aa
=>Forme l'extremite N-Terminal
TranslocationSurvient dans un troisième temps
Les 2 ARN de transfert progressent à l'intérieur du ribosome qui est poussé par le facteur d'élongation eEF-2 + Energie GTP
Premier ARN de transfert après avoir déposé le aa, termine dans le site E
=>Expulser rapidement
Ribosome dispose de plusieurs sites successif•Site A
•Site P
•Site E
dans c'est trois sites, circule l'ARN de transfert de manière successif
Site A1ere region de fixation d'ARNt
Apres transition d'alignement des peptides
Site P•Ici on a ARNt-Met
•Chargé de tous les aa liés entre-eux
Site E•Débarrassé de ses aa
•Ill se termine ici & quitte le ribosome
Peptidyle-TransférasePermet la fusion de la chaine de aa
Fixation du peptide assuré par cette enzyme
!! PAS UNE PROTEINE !!
ARNr 28SPermet de catalyser l'activité enzymatique du ribosome
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Terminaison

 

Question Answer
Que fait le ribosome?Il progresse de codon en codon
Qui a t-il en regard des codon?Les anticodons correspondant aux ARN de transfert
Que font les ARN de transfert ?Ils vont liés les aa porté a la chaine peptique
Ils les récupèrent par transeptidation (=lien amide)
Jusqu'où progresse la synthèse ?jusqu'au codon STOP
A quelle AA correspond le codon STOP?AUCUN !!!
DONC il na aucun ARN de transfert
Il a un facteur de terminaison eRF
Facteur terminaison eRF =Complexe protéique particulier
Pouvant reconnaitre la séquence stop
Que se passe-il au niveau du STOP avec le eRF?Le complexe de terminaison va hydrolyser ke rien Esther C-Terminal
Ce qui va libérer le peptide
Ainsi le dernier AA C-terminal, de la proteine, va se détachée de son ARN transfert
Qu'est ce qui ne sera pas traduit ?Tout ce qui suit Condon stop => Séquence 3' non traduite (+/- = Séquence 5' non traduite)
Elle comprend la queu Poly-A
Système amplificateurGrace a l'ensemble transcription + traduction => On a pleins de proteine qui peuvent être faite
Effectivement on a 2 allèle pour 1 même gène
ORF multiples =Cadres de lecture
Ou se fixe le ribosomes ?Sur la coiffe 5' qu'il reconnait, puis avance jusque le 1ere AUG
Ou exception -> Au milieu de l'ARN sur la séquence IRES
Séquence IRESCapable de se faire passer pour coiffe 5'
Recrute ainsi la petite sous unité du ribosome
Ce qui lance la traduction
Elle consiste en une structure secondaire de l'ARNm avec système de tige-boucle
Consommation d'énergie de la transcription & de la traductionATP + H2O ➜ ADP + Pi + 7kcal/mol (1ATP +/-= 1GTP)
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•>Synthese des protéines chez les procaryotes

 

Question Answer
Introns?Peu ou presque pas
Coiffe 5' & queue Poly-APas maturé ou presque pas
Séquence d'initiation?Séquence Chine-Dalgarno
Donc pas de Kozak ici
Premier aa?N-formyl-méthionine
Explication•Ribosome chargé de N-formyl-méthionine
Se fixe sur ARN messager au niveau de séquence Shine-Dalgarno
Parcours l'ARN jusque 1er AUG
Pq ARN messager sont dit PolycistroniquesIls peuvent avoir plusieurs cadres ouverts de lecture sur le même ARN messager
Cistron =Cadre ouvert de lecture
Nombre de polypeptides différents codés =Il est variable, mais dépasse rarement 4
En général même fonction biologique
Attaque AnisotropiquesAction des antibiotiques
Macrolides
Chloramphénicol
Aminoglycosides
Tétracyclines
Inhibition de la synthèse proteique des bactéries mais pas de l'homme
MacrolidesExemple Erythromycine
Bloquent translocation des ARN transfert durant l'Elongation
ChloramphénicolEmpêche la transpeptidation des ARN transfert durant l'Elongation
TétracyclinesEmpêche la fixation des ARN de transfert sur le ribosome
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Adressage

 

Question Answer
En quoi consiste l'Adressage?Expédition au bon endroit des protéines créées durant la phase de traduction
Ou commence la synthèse des protéines ?Mis a part les 13 produites par les mitochondries
TOUTES DANS LE CYTOPLASME
Ou peut continuer la synthèse?•Dans les mitochondries/Chloroplastes
•Golgi
•Lysosome
•Retourner au noyau
•Milieu extérieur
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Adressage dans reticulum

 

Question Answer
Systeme de reconnaissance des 20premier aa selon…?Si ils sont très hydrophobes => Cette séquence N-Terminale sera appelée séquence signal (ou peptide signal)
Complexe de translocationSitué sur membrane du RER
Capable de reconnaitre cette séquence signal
Le polypeptide est directement injecté à l'intérieur du reticulum
Il y finit sa synthèse & sa phase de repliement
Sequence signalReste collé au complexe de translocation
Ribosome & ARN messager restent dans le cytosol mais synthétisent le peptide à l'intérieur du reticulum
Quand acquière-t-il sa structure tridimensionnelle ?Directement avec ou sans l'aide de protéines chaperonnes présentent dans le RER
La séquence signal est finalement clivée du peptide; qui reste emprisonné dans le reticulum
Que se passe-il finalement?Les protéines très hydrophobes peuvent être:
•Secretées
•Se diriger vers membrane plasmique
•Se diriger vers lysosomes
Vers les voies sécrétoire•Elle rejoint Golgi sur sa face CIS pour y être trié & glcosylée
La phase trans émet ensuite une vésicule appelée exosmose transportant la protéine sécrétée
Elle fusionne avec la membrane plasmique
Relargue ensuite la protéine dans le milieu extracellulaire
Vers les voies plasmique•Un certain nombre de protéines sont exportées vers la membrane plasmique
•Elles possèdent plusieurs domaines de part & d'autre de la membrane ainsi que 1 domaine transmembranaire a travers la membrane-même
•Souvent constitué d'hélices alpha
Domaine Intracellulaire=Domaine cystolique
Reste en contact avec le cytosol des le début de la synthèse du peptide
Est C-Terminal (sauf type II)
Domaine extra cellulaireFinit sa synthèse dans le RE
Puis dans Golgi
Puis déporter par un Exosome vers milieu extracell.
Jamais en contact avec le cytosol
Est N-Terminal (sauf Type II)
Domaine transmembranaireSituée entre domaine intra & extra-cellulaire
Majoritairement hydrophobe (comme intérieur membrane plasmique)
Contient beaucoup d'hélice alpha
Type I-Protéines transmembranaires avec peptide signal•Première partie de cette protéine est synthétiser comme proteine extracell.
Lors de la reconnaissance du peptide signal, le complexe de translocation du réticulum fais poursuivre synthèse domaine extracell. N-terminal à l'intérieur du reticulum
Lorsqu'il reconnait un système particulièrement hydrophobe; il continue sa synthèse dans la membrane du reticulum
Lorsqu'il reconnait le domaine cystique, c-terminal il en achevé ka synthèse dans le cytosol
Type II-Protéines transmembranaires sans peptide signalPas de peptide signal
Donc extrémité N-Terminal est synthétise dans le cytosol & deviendra la partie cystolique
Au moment de la production du domaine transmembranaire le ribosome s'accroche sur l complexe de translocation a la jonction des 2 domaines
On retrouve les aa chargés positivement
Le futur domaine extracell. est ensuite synthétise dans le reticulum
l'ordre de synthèse des extrémités sont inversés.
Type IIINe comporte pratiquement pas de domaine extracell.
Juste qlq aa pour les maintenir sur la membrane
Elle possède donc un domaine cystolique+ domaine transmembranaire
Extrémité N-terminal est extracell (comme type I)
Type IVCe type de proteine possedé plusieurs domaine transmembranaire (3,4,5,7,10,12)
Successivement connus dans un sens puis dans l'autre
Composé aussi d'hélice alpha
Donc c est un genre de mélange du type I & type II
Extrémité N-terminal est extracell (comme type I)
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Régulation par les micro-ARN

MODIFICATIONS POST-TRADUCTIONNELLES

MUTATIONS ET POLYMORPHISME