Le code génétique
Le code génétique d'un organisme regroupe l'ensemble des correspondances qui existent entre les séquences de trois nucléotides (codons) et les acides aminés constitutifs des protéines. Le code génétique est de deux types : codons d'ARN ou codons d'ADN. Dans le code génétique, chacun des trois nucléotides compte comme un triplet et le code pour un seul acide aminé.
Les codons possibles du code génétique :
Le code génétique fait référence aux instructions contenues dans un gène qui indiquent à une cellule comment fabriquer une protéine spécifique. Lors de la lecture d'un code génétique, l'acide aminé associé à chaque combinaison de bases est indiqué à l'extérieur du graphique.
Généralités
Le code qui transforme les informations contenues dans l'ADN et l'ARN en acides aminés et protéines ordonnés est le code génétique. Et chaque organisme vivant utilise le même code génétique. Il y a 20 acides aminés communs dans les protéines. Il y a 64 codons possibles, plus que suffisant pour coder les 20 acides aminés.
Sans le code génétique, les cellules ne seraient pas capables de fabriquer les protéines nécessaires à la vie. Le code génétique est également important dans l'étude de la génétique. En comprenant comment fonctionne le code génétique, les scientifiques sont capables de le manipuler pour produire les caractéristiques souhaitées chez les organismes.
Les codons d'ARN interviennent dans l'ARN messager (ARNm) et sont les codons qui sont réellement "lus" lors de la synthèse des polypeptides (le processus appelé traduction).
Le code génétique désigne la manière dont les quatre bases de l'ADN (A, C, G et T), ou de l'ARNm (A, C, G et U), sont liées ensemble de manière à ce que la machinerie cellulaire, le ribosome, puisse les lire et les transformer en une protéine. Toutefois, plusieurs codons peuvent correspondre à chaque acide aminé. Ainsi, le code est dit dégénéré ou redondant.
3 caractéristiques
Le code génétique est défini comme la séquence nucléotidique de la base de l'ADN qui est traduite en une séquence d'acides aminés de la protéine à synthétiser. Les 3 caractéristiques du code génétique sont :
- Le code génétique est universel. Tous les organismes vivants connus utilisent le même code génétique.
- Le code génétique est sans ambiguïté. Chaque codon code pour un seul acide aminé (ou start ou stop).
- Le code génétique est redondant. La plupart des acides aminés sont codés par plus d'un codon.
Voir aussi le caryotype.
Codons des nucléotides
Les codons sont des groupes de trois nucléotides. Au cours de la partie traduction de la synthèse des protéines, les ribosomes lisent la séquence d'ARNm par groupes de trois. Le code triplet est utilisé pour ajouter le bon acide aminé à une protéine en croissance.
Pour déterminer pour lequel des 20 acides aminés possibles un triplet va coder, nous devons utiliser un tableau spécial. Vous pouvez voir un exemple de ce graphique en bas de la page. L'ordre dans lequel le ribosome va lire le triplet rayonne à partir du centre.
Les codons du code génétique :
Le code génétique est un ensemble de combinaisons de trois lettres de nucléotides appelées codons, dont chacun correspond à un acide aminé spécifique ou à un signal d'arrêt.
Le code génétique est le dictionnaire universel par lequel l'information génétique est traduite dans la machinerie fonctionnelle des organismes vivants, les protéines. Les mots ou les codons du message génétique sont longs de trois nucléotides. Comme quatre nucléotides différents sont utilisés dans l'ARN messager (ARNm; A, C, G et U), cela conduit à un dictionnaire de 64 mots de code.
Au total, 20 acides aminés sont normalement utilisés dans les protéines, mais la traduction nécessite également la définition d'un début et d'une fin du message. Le codon de départ, AUG, définit le cadre de lecture de la séquence de triplets de nucléotides qui sera traduite. Cependant, le codon de départ ou initiateur est identique au codon méthionine. Des mécanismes spéciaux sont utilisés pour identifier le bon site d'initiation. Avec les trois codons d'arrêt -UAA, UAG et UGA-, 61 codons sont disponibles pour les 20 acides aminés. Le code génétique est donc dégénéré. Il existe jusqu'à six codons correspondant à la leucine, à la sérine et à l'arginine, alors que la méthionine et le tryptophane n'en ont qu'un chacun.
L'utilisation des codons est liée à la disponibilité des ARNt capables de les traduire. L'utilisation des codons peut différer dans la mesure où, si un gène est transféré d'un organisme à un autre, il peut ne pas être possible de le traduire à moins que le gène ne soit modifié pour correspondre à l'utilisation des codons de l'organisme récepteur.
Lecture du graphique
Commençons par le codon de départ (codon d'initiation). Ce triplet doit être lu par un ribosome pour que la traduction commence. Le codon de départ est toujours AUG. Si nous regardons le graphique au milieu, nous pouvons voir le A vert. Ensuite, nous regardons les quatre nucléotides disponibles qui viennent après A, (GACU). Le U rouge est le nucléotide suivant et le G jaune est le nucléotide final. Nous pouvons voir que l'acide aminé associé est Met, qui signifie méthionine. Cet acide aminé est le premier acide aminé de chaque chaîne protéique de notre corps. C'est seulement au final que le codon stop intervient.
Ainsi, par exemple, le code génétique mitochondrial d'un vertébré est :
AA = FFLLSSSSYY**CCWWLLLLPPPPHHQQRRRRIIMMTTTTNNKKSS**VVVVAAAADDEEGGGG
Début = --≡--≡--≡-**--≡--≡--≡--≡--≡--≡--MMMM--≡--≡--≡-**--≡M--≡--≡--≡--≡
Base1 = TTTTTTTTTTTTTTCCCCCCCCCCCCCCCCCCAAAAAAAAAAAAAAAAGGGGGGGGGGGGGGGG
Base2 = TTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGGTTTTCCCCAAAAGGGG
Base 3 = TCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAGTCAG
Dans de rares cas, la traduction chez les eucaryotes peut être initiée à partir de codons autres que AUG. Un cas bien documenté (y compris le séquençage direct des protéines) est le début GUG d'une protéine P ribosomique du champignon Candida albicans et l'initiation de GUG dans le NAT1 des mammifères.
Chez les vertébrés, on pensait que les codons AGA et AGG étaient devenus des codons d'arrêt mitochondriaux au début de l'évolution des vertébrés. Cependant, au moins chez l'Homme, il a maintenant été démontré que les séquences AGA et AGG ne sont pas reconnues comme codons de terminaison. Un décalage du cadre mitoribosome A-1 intervient au niveau des codons AGA et AGG censés terminer les ORF CO1 et ND6, et par conséquent les deux ORF se terminent par le codon UAG standard. Les gènes mitochondriaux de certains vertébrés (y compris les humains) ont des codons stop incomplets se terminant par U ou UA, qui deviennent des codons de terminaison complets (UAA) lors d'une polyadénylation ultérieure.
Chez les levures, le GUG (GTG) est utilisé comme codon de départ pour quelques protéines chez certaines espèces de Saccharomyces. Les codons CGN restants sont rares chez Saccharomyces cerevisiae et absents chez Candida glabrata. Le codon AUA est commun dans le gène var1 codant pour la protéine ribosomique mitochondriale unique, mais rare dans les gènes codant les enzymes.
Chez les invertébrés, plusieurs arthropodes traduisent le codon AGG en lysine au lieu de sérine (comme dans le code génétique mitochondrial des invertébrés) ou en arginine (comme dans le code génétique standard).
Le code macronucléaire des ciliés n'a pas été complètement déterminé.
En rapport avec "code génétique"
Un codon est un triplet de nucléotides d'ARNm qui s'unira, lors de la traduction, à un triplet complémentaire (anticodon) d'un ARNt.
Un codon d'initiation (codon start) est un codon spécifique de l'ARNm qui détermine le départ de la traduction de la protéine dans le ribosome.
Un gène codant est un gène qui code pour la fabrication de protéines nucléaires (à noyau).
La génétique est la science de l'hérédité issue de l'étude des gènes. Elle étudie la nature, le fonctionnement et la transmission des gènes à l'échelle...