Relation entre ADN et protéines - Notion de gène
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Quelle correspondance peut-on établir entre ADN et protéines ?
- ADN = acide désoxyribonucléique ;
- ARN = acide ribonucléique.
Lorsqu'on place l'extrémité d'une racine d'ail dans le colorant vert de méthyl-pyronine pendant deux minutes, l'ADN est coloré en vert et l'ARN coloré en rose. Après un tel traitement, l'observation au microscope optique à fort grossissement montre que l'ADN se trouve dans le noyau exclusivement, tandis que l'ARN se trouve dans le noyau et dans le cytoplasme.
L'utilisation d'isotopes radioactifs permet d'affiner cette localisation et montre que l'ARN est fabriqué dans le noyau de la cellule, puis qu'il migre dans le cytoplasme.
Une technique d'autoradiographie permet de localiser la leucine incorporée dans les protéines. Sur les clichés obtenus à l'aide d'un microscope à transmission, on observe des points sombres correspondant aux molécules de leucine radioactive. Dans les deux cas, la leucine a été incorporée dans les protéines au sein du cytoplasme.
Les mêmes résultats sont obtenus avec d'autres acides aminés radioactifs.
La synthèse des protéines a lieu dans le cytoplasme, sans mise en jeu directe du noyau et de ses constituants.
De plus, l'ARN est une molécule formée d'une seule chaîne de nucléotides, tandis que l'ADN a deux chaînes complémentaires disposées en double hélice.
L'ADN des chromosomes est localisé dans le noyau, séparé du cytoplasme par l'enveloppe nucléaire, alors que la synthèse des protéines s'effectue dans le cytoplasme. Pour cela, des copies du gène s'effectuent dans le noyau, sous forme d'ARN messager contenant la même information que le gène. Cette information est caractérisée par la même séquence de nucléotides que celle de l'un des deux brins d'ADN.
Les ARN produits quittent le noyau par les pores de l'enveloppe nucléaire. Ils jouent le rôle de messagers. Dans le cytoplasme, les acides aminés sont assemblés, par de petits organites nommés ribosomes, en chaînes polypeptidiques, dans l'ordre imposé par le message contenu dans l'ARN : cette seconde étape s'appelle la traduction.
De plus, certaines protéines sont fabriquées en petite ou en grande quantité selon les besoins.
L'ARNm (acide ribonucléique messager), est une copie d'une portion d'ADN, synthétisé dans le noyau ; il migre ensuite dans le cytoplasme où il sert à organiser la synthèse de protéines.
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