Moyenne = 07,2/20 - Mini 01/20 - Maxi 18,5/20

Le but de cet exercice est d’utiliser vos connaissances sur la synthèse protéine et le code génétique pour d'établir la séquence d’acides aminés à partir d’un extrait d’ADN et d'étudier les conséquences des changements pouvant affecter un gène.

 Soit la séquence X de nucléotides extrait d’un gène codant pour une protéine Y. Cet extrait proposé est le début de la

1°/ Retrouver le début de la séquence X de nucléotides du brin transcrit codant pour la protéine Y. Justifier votre démarche. Pour retrouver cette séquence, sachez que la molécule d’ADN est polarisée, elle se lit toujours dans le sens 3’5’

¤ traduction ARNm débute par codon initiateur AUG dans le sens 3’5’

¤ séquence codante du gène débute par ATG dans le brin non transcrit ou TAC brin transcrit

2°/   Montrer au travers d’un schéma d’une cellule eucaryote que le passage de l’ADN à la protéine nécessite un double changement : de nature chimique et de localisation. 

     Changement de nature chimique = séquence de nucléotides -> séquence d’acides aminés

     Changement de localisation = noyau -> cytoplasme

     gène -> ARNm : Transcription /  ARNm -> Protéine : Traduction

Brin transcrit = TAC AAA TTT CTC GGT CCC ATG

ARNm = AUG UUU AAA GAG CCA GGG UAC

Polypeptide = Met-Phe-Lys-Glu-Pro-Gly-Tyr

3°/ Des changements ponctuels ou mutations peuvent intervenir au niveau de cette séquence X.  Les quatre cas envisagés sont indépendants et l’on part chaque fois de la séquence X. ATTENTION ! Les localisations des mutations correspondent aux chiffres indiqués sur la feuille du sujet ci-dessus.  Pour chaque cas :

-      écrire l’intégralité de la séquence de nucléotides du brin transcrit avec la mutation indiquée en rouge

-      écrire la séquence d’acides aminés correspondante au brin transcrit muté

-      citer la propriété du code génétique mise en évidence au travers de cette mutation

-      expliquer la conséquence de ce changement sur le fonctionnement de la protéine

Cas A : Remplacement du nucléotide 15 du brin non transcrit par le nucléotide G

Met-Phe-Glu-Glu-Pro-Gly-Tyr
code génétique NON AMBIGU.

Nouvelle séquence primaire => nouvelle conformation => nouvelle fonction => phénotype alternatif

Cas B : Remplacement du nucléotide 15 du brin non transcrit par le nucléotide T
Met-Phe-STOP

code génétique PONCTUE.

Nouvelle séquence primaire => nouvelle conformation => nouvelle fonction => phénotype alternatif

Cas C : Remplacement du nucléotide 4 du brin transcrit par le  nucléotide G

Met-Phe-Lys-Glu-Pro-Gly-Tyr

code génétique REDONDANT.

Séquence primaire inchangé, même conformation => même fonction => même phénotype

Cas D : Ajout d’un nucléotide T entre la position 8 et 9 sur le brin transcrit 

Met-Phe-Lys-Glu-Thr-Arg-Val

code génétique NON CHEVAUCHANT

Nouvelle séquence primaire => nouvelle conformation => nouvelle fonction => phénotype alternatif

4°/ Une propriété du code génétique n’a pas été évoquée dans cas précédents. Proposer une expérience pour mettre en évidence cette propriété du code génétique.
L'universalité du code génétique pour être prouvée par une expérience de transgenèse