Travaux pratiques

LE FLUX DE L’INFORMATION GÉNÉTIQUE DANS LES CELLULES

Le fonctionnement cellulaire dépend essentiellement de deux familles de macromolécules informatives : Les acides nucléiques, support moléculaire de l’information génétique. Les protéines, qui participent aux structures cellulaires (protéines de structure) et sont aussi les outils du fonctionnement cellulaire (enzymes). La synthèse de chaque protéinecellulaire dépend d’un segment d’ADN, appelé gène. On résume ce fait par l’aphorisme suivant : " un gène, une chaîne polypeptidique ".

Problèmes : sous quelle forme l’information génétique est-elle contenue dans les gènes et comment ces derniers peuvent-ils s'exprimer sous forme de protéines ?

Pour résoudre ces problèmes, on utilisera le logiciel ANAGENE permettant de réaliser divers traitements sur les séquences de nucléotides de l’ADN et sur les séquences d’acides aminés des protéines contenues dans une base de données.

Lancer le logiciel. Choisir dans le menu Fichier la rubrique Thèmes d'étude puis Expression de l'information génétique. Chaque binôme travaillera sur les données concernant l'une des quatre globines disponibles dans la banque (alpha, bêta, gamma, delta). Choisir l'une des quatre globines puis valider la rubrique Gène et ARNm codant. Les séquences correspondantes s'affichent dans la fenêtre de l'éditeur. Refaire les mêmes commandes pour ajouter la séquence peptidique de la globine

1. Sous quelle forme simplifiée les brins de l’ADN sont-ils représentés ?

2. Comparer les deux brins. Leur composition confirme-t-elle vos connaissances sur la structure de l’ADN ? Justifier la réponse.

3. Semble-t-il exister une relation simple entre séquence nucléotidique de l'ADN et structure primaire de la globine ? Justifier d'après les données affichées.

Sélectionner les séquences correspondant au brin 1 de l'ADN et à l'ARNm puis choisir Traiter, Comparer les séquences, Comparaison simple.

4. D’après les données disponibles sur l’écran, indiquer quelles sont les caractéristiques de l'ARNm par rapport à l'ADN.

5. En utilisant vos connaissances sur les mécanismes de duplication de l'ADN, proposer une hypothèse permettant d'expliquer le mécanisme de biosynthèse d'un ARNm (transcription d'un gène en ARNm).

6. En déduire quels sont les brins dits "transcrit" et "non transcrit" de l'ADN.

7. Justifier la pratique de la communauté scientifique qui consiste à n'écrire que la séquence du brin non transcrit d'un gène.

Observer le résultat de l'électrophorèse de l'hémoglobine normale (HbA) et d'une hémoglobine anormale responsable d'une maladie appelée drépanocytose (HbS).

Voir un gel d'électrophorèse

NB A défaut d'avoir réalisé une telle électrophorèse, il est possible d'en observer le résultat en utilisant une image contenue dans le logiciel : choisir Fichier, programmes et documents puis Hémoglobine humaine drépanocytaire, électrophorèse de HbA et HbS.

8. De quoi dépend la mobilité électrophorétique d’une protéine et que peut-on en déduire concernant les hémoglobines A et S sachant que l'hémoglobine A migre davantage vers le pôle + que l'hémoglobine S ?

Choisir Fichier, thèmes d'étude puis relations génotype-phénotype, phénotype drépanocytaire. Les séquences des brins non transcrits des gènes des hémoglobines A et S s'affichent ainsi que la séquence des protéines correspondantes.

9. Identifier et localiser la ou les différences entre les deux protéines. Vos résultats sont-ils en accord avec la réponse à la question 8 ? Justifier le plus précisément possible.

Procéder de la même façon pour les séquences de nucléotides des gènes HbA et HbS.

10. Identifier et localiser la ou les différences entre les deux gènes. Quelle(s) information(s) supplémentaire(s) cela apporte-t-il ?
RETOUR AU SOMMAIRE

TOUS DROITS RESERVES
© 1998-2008 D. Pol

dpol#noos.fr
Emplacements des visiteurs de cette page

N'hésitez pas à faire connaître vos impressions, commentaires, suggestions etc