Traduction

• La régulation de l'expression d'un gène a lieu à quatre niveaux:

  • Lors de la transcription
  • Lors de la maturation du transcrit
  • Lors de la traduction
  • Lors de l'activation de la protéine mature
• Le point de contrôle principal est la transcription: la RNA polymérase est l'enzyme-clé de l'expression d'un gène
• La traduction:

  • ARNm >>> Protéine
  • La traduction est faite dans le cytoplasme des cellules
  • Types de protéines synthétisées:

  * Protéines cytoplasmiques

  * Protéines membranaires ou des organites de la cellule (réticulum endoplasmique, appareil de Golgi, membrane plasmique, lysosomes, mitochondries, noyau, etc...)

  * Protéines sécrétées (vers l'extérieur de la cellule)
• Le ribosome:

  • Visible en microscopie électronique
  • Diamètre de 150 - 200A °
  • Composition: 65% ARN, 35% protéines
  • Structure: 2 sous-unités globulaires (L et S) soudées par du Mg 2+
  • Caractérisation par les constantes de sédimentation en Svedberg (S)
  • Différences entre ribosomes mitochondriaux, chloroplastiques, bactériens et eucaryotes cytoplasmiques
• Les ARNr:

  • Représentent 80% des ARN totaux
  • Redondance importante des gènes d'ARNr
  • Formation de polysomes pendant la synthèse peptidique
• Les ARNt:

  • Assurent le transport des acides aminés au niveau du site de synthèse des chaînes polypeptidiques
  • Spécifiques d'un acide aminé donné
  • Structure et rôle de l'anticodon
  • Plusieurs ARNt spécifiques d'un seul acide aminé
• Synthèse de la chaîne polypeptidique:

  • Les ribosomes possèdent 2 sites de fixation des acides aminés-ARNt: site P (peptidique) et site A (accepteur)
  • Phases de la traduction: INITIATION, ELONGATION, TERMINAISON
• INITIATION:

  • Composition du complexe d'initiation chez les procaryotes et les eucaryotes
  • Rôle de la réaction d'initiation
  • Choix du codon d'initiation chez les procaryotes et les eucaryotes
• ELONGATION:

  • Mécanisme de déplacement du ribosome sur l'ARNm
  • Association des codons avec les ARNt correspondants
  • Cycle d'élongation pour accrocher un acide aminé à la chaîne polypeptidique
• L'ARNm associe chaque codon à un ARNt correspondant qui apporte l'acide aminé au bon endroit
• Un cycle d'élongation permet d'accrocher un acide aminé au peptide en cours d'élongation grâce à une liaison peptidique
• La peptidyl-transférase est l'enzyme responsable de la formation de la liaison peptidique
• L'énergie nécessaire à la formation de la liaison peptidique est contenue dans la liaison ARNt-acide aminé, ne nécessitant pas d'énergie extérieure (pas de consommation d'ATP)
• Les ARNt déchargés de leur acide aminé sont libérés au fur et à mesure
• Les 3 phases du processus sont:

  • Mise en place correcte de l'AA-ARNt chargé au site A du ribosome
  • Formation de la liaison peptidique
  • Coulissement du ribosome d'un codon sur l'ARNm
• Dans les procaryotes, il y a 2 facteurs EFTs et EFTu, tandis que dans les eucaryotes, il y a 2 facteurs eEF1 et eEF2
• La translocation implique le coulissement d'un codon par rapport à l'ARNm, avec l'ARNt en A se retrouvant en P et le site A de nouveau libre pour un nouvel AA-ARNt chargé
• Lorsque le ribosome atteint un codon stop, l'action des facteurs de terminaison est nécessaire
• Dans le code génétique, il y a 64 triplets, dont 61 codent pour des acides aminés et 3 sont des codons stop
• Le code génétique est dégénéré, continu, non chevauchant et universel, à l'exception des mitochondries et chloroplastes
• Certains antibiotiques, comme la puromycine, bloquent la synthèse protéique en occupant le site A du ribosome
• Différents antibiotiques agissent sur la synthèse protéique chez les procaryotes et les eucaryotes de différentes manières
• La chaine protéique se replie progressivement en structure native pendant son élongation, subissant des modifications co-traductionnelles et post-traductionnelles
• Les modifications courantes incluent la protéolyse, la glycosylation, la phosphorylation, l'acylation, l'hydroxylation, la méthylation, la carboxylation, la désamination, la liaison de cofacteurs et le blocage des extrémités
• Les vésicules de transfert et sécrétoires ainsi que l'exocytose régulée et constitutive sont impliquées dans la sécrétion de protéines