Voies de transmission de l'information génétique
L'information génétique s'écoule chez les procaryotes et les eucaryotes du ADN au RNA (ARN), puis du RNA (ARN) aux protéines suivant le modèle:
DNA <--> DNA (réplication (تضاعف دنا)), DNA <--> RNA (Transcription) et RNA --> Protéines (Traduction).
Quatre étapes importantes de la transmission de l'information peuvent être dégagées:
La
réplication (étape 1, DNA <--> DNA). Elle assure la production du DNA (ADN) identique à lui même pour conserver l'identité de l'espèce. Parmi les protéines impliquées dans cette étapes, la DNA polymérase DNA dépendante joue un rôle capital. Le DNA est un réservoir de gènes qui sont à l'origine des génotypes.
La transcription (étape 2, DNA --> RNA). C'est le processus par lequel le message génétique contenu dans les séquences des bases du DNA (sous forme de nucléotides) est transcrit en RNA (ARN) messager (m RNA ou ARNm). Les RNA polymérases DNA dépendantes assurent principalement ce rôle.
La traduction (étape 3, RNA --> Protéines). C'est l'étape où le message génétique porté
par le mRNA (ARNm), décodé par les ribosomes, est transformé en séquences d'acides aminés qui correspondent à des protéines spécifiques (QCM-expression gènes)
La transcription inverse (étape 4, DNA <-- RNA). C'est une étape présente chez certains virus à RNA (rétrovirus) où le génome est copié en DNA grâce à une DNA polymérase RNA dépendante ou transcriptase réverse qui permet la synthèse du RNA à partir du DNA.
Les protéines résultant de la traduction des mRNA subissent des changement post-traductionnels (glycosylation, phosphorylation,...). Ils en résulte des repliements moléculaires dans l'espaces (conformation) dont les fonctions biologiques des protéines en
dépendent. Des phénotypes apparaissent.
مسارات نقل الخبر الوراثي
الخبر
الوراثي هو المادة الوراثية التي تتحكم في مجموع الصفات الوراثية، حسب التسلسل
مورث (Gène) -> بروتين (Protéine)-> صفة (Caractère).
أصلا، يتموضع الخبر الوراثي في شكل حمض
نووي ريبوزي ناقص الأوكسيجين (Acide désoxyribonucléique, ADN ou DNA, en Anglais)
داخل النواة في الكائنات بخلايا ذات نواة حقيقية (Eucaryotes) و مباشرة في الجبلة الشفافة (السيتوبلازم)
بالنسبة للكائنات ذات نواة غير حقيقية (Procaryotes). تحتوي خلايا الكائنات الحية على ثلاثة
أنوع من الجزيئات تلعب دورا رئيسيا في تشكيل و نقل الخبر الوراثي، و هي حمض ADN ، الحمض النووي الريبوزي (Acide
ribonucléique, ARN ou RNA, en Anglais)
و البروتين (Protéine).
ينتقل الخبر الوراثي وفق أربعة مسارات،
كما يبينه الرسم.
المسار 1: من ADN إلى ADN. يسمى هذا المسار
بالنسخ الذاتي ل ADN أو 'تضاعف ADN' (Réplication
du l'ADN) و يعطي ADN مشابها. يلعب إنزيم البلمرة
ADN بوليمراز (DNA polymérase) ، دورا رئيسيا
في هذا المسار.
المسار 2: من ADN إلى ARN. يلقب هذا المسار
ب 'النسخ' (Transcription)، من خلاله ينتج ADN جزيئ
ARN يسمى ARN الرسول (ARN messager, ARNm). يلعب إنزيم
البلمرة ARN بوليمراز (ARN polymérase) دورا
رئيسيا في هذا المسار.
المسار 3: من ADN إلى البروتين. يعرف هذا
المسار ب 'الترجمة' (Traduction) حيث يعطي ARNm بروتينا
معينا في السيتوبلازم، استعانة بالريبوزوم
(Ribosome) و ARN آخر يسمى ARN الناقل (ARN de transfert,
ARNt).
المسار 4: من ARN إلى ADN. يسمى هذا المسار
'النسخ العكسي' (Transcription inverse, rétrotranscription)،
إذ ينتج ARN جزيئ ADN بواسطة الناسخ العكسي
أو إنزيم الترانسكريبتاز العكسية (Transcriptase
inverse). يخص هذا المسار الفيروسات القهقرية
(Rétrovirus التي تستعمله لدمج مادتها الوراثية
داخل جزيئة ADN لخلايا مضيفة.
Actuellement on parle de génomique structurelle
(structure des génomes) et de génomique fonctionnelle qui englobe le transcriptome (ensemble de gènes transcrits) et le protéome (ensemble des gènes traduits).
Ces trois niveaux moléculaires font le lien entre le génotype et le phénotype. Ils sont en interactions complexes contrôllant l'expression (transcription) et l'activité (épissage régulier et alternatif, modifications posttranscriptionnelles et post-traductionnelles) des gènes.
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Réplication
du DNA (ADN)
تضاعف دنا
La
réplication du DNA (ADN) qui prend lieu au niveau de la
fourche de réplication comprend un ensemble de processus précédant
la réplication proprement dite ou intervenant après celle
ci. Plusieurs enzymes y sont impliquées dont des topoisomérases,
des hélicases, des primases, des ADN polymérases et des ligases. La réplication commence au niveau des régions du génôme, appelées origines de réplication.
Le DNA bicaténaire est ouvert par des hélicases en
deux simple bins. Les torsions engendrées sont éliminées
par les topoisomérases. Après stabilisation des
deux brins et protéction contre les DNases, la synthèse
de brins complémentaires commence après mise en place
d'amorces RNA par la primase. En effet, la DNA polymérase
n'arrive pas à commencer une chaîne. Elle ne peut que catalyser
l'élongation d'une chaîne de nucléotides. C'est
une RNA polymérase (primase) qui va commencer une chaîne
d'acides nucléiques par un fragment de RNA de 4 à 12 nucléotides.
Ce fragment d'RNA est appelé 'amorce'.
Les amorces RNA synthétisées sont ensuite allongées
dans le sens 5' => 3' par la DNA polymérase. Cette fois c'est
du DNA qui est ajouté.
Le brin de DNA orienté 3' => 5' (dans le bon sens de l'élongation) est répliqué de façon continue par la DNA polymérase. C'est le brin leader. Le brin de DNA orienté 5' => 3' (dans le sens inverse de l'élongation), est répliqué de façon discontinue. C'est le brin retardé. En effet, la DNA polymérase doit attendre, à chaque fois, l'avancée de la fourche de réplication pour synthétiser un bout de DNA complémentaire. Il en résulte des fragments d'Okazaki qui seront joints ensuite pour former un DNA continu. Ce sont les DNA ligase qui catalyse cette soudure après élimination des amorces RNA par des des RNAse H (reconnaissant le RNA hybridé au DNA).
Réplication
chez les rétrovirus
Chez les rétrovirus (virus à
RNA); la réplication est assurée par une DNA polymérase
- RNA dépendante (Transcriptase inverse).
Inhibiteurs de la réplication du DNA (ADN) et applications thérapeutiques
Il existe plusieurs inhibiteurs de la réplication du DNA, agissant souvent sur la DNA polymérase. Cest le cas des antiviraux. Les antirétroviraux sont des molécules de synthèses chimiques. Ils regroupent entre autres, la classe d'inhibiteurs de la transcriptase inverse et la classe des inhibiteurs de protéase.
- QCM structure ADN
- QCM Cycle cellulaire
- QCM Replication ADN
- QCM transcription
- QCM Méiose
- QCM- génie génétique.
- QCM-clonage
- QCM-Réplication
- QCM- réplication-transcription
- QCM-transcription
- QCM-Traduction
- DNA Réplication
- Transcription DNA - RNA messager
- Structure d'un gène
- Manipulation
du DNA et bases du génie génétique
- Autres QCM Transcription
- Visualisation 3D en JMOL de la transcription
-
Autres QCM Transcription
- ملخص للدروس المتعلقة بطبيعة وآلية التعبير عن المادة الوراثية - Résumé des leçons relatives à la nature et mécanisme de l’expression du matériel génétique
- تصميم الأدوية ضد الفيروسات باستهداف مراحل مضاعفة الحمض النووي و تحرير
الارتباط . مقارنة بين فيروسات كورونا كوفيد 19 و الإيدز والأنفلونزا
Designing anti-virus drugs by targeting DNA duplication and release stages. Comparison between Corona Corvide 19, AIDS and influenza
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