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Exercice 1 Transcription et traduction d'un fragment de gène ... des hématies, elles ont un noyau et synthétisent essentiellement une protéine, l'hémoglobine.




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Réf 08 EXERCICES

EXERCICES
Exercice 1 Transcription et traduction d’un fragment de gène
1° Donnez la séquence nucléotidique de l’ARNm et la séquence en acides aminés correspondant à la portion du brin transcrit* donné ci-dessous :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
C A A T C C C A G G A C A T G A C T

2° Donnez les conséquences des mutations génétiques suivantes :
a) substitution en position 3 par T  
b) substitution en position 15 par C 
c) addition de C entre les nucléotides 7 et 8.

3° Mêmes questions pour la séquence nucléotidique du brin non transcrit suivant :
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
G G G G G G T G T T A C C A G T A A


Exercice 2 Fonction des ARNm

A l’aide de l’exploitation des documents, expliquez les résultats obtenus et dégagez un aspect essentiel de l’ARNm.

Les érythroblastes, que l’on trouve dans la moelle des os, sont les cellules à l’origine des hématies, elles ont un noyau et synthétisent essentiellement une protéine, l’hémoglobine.
On réalise l’expérience qui consiste à incuber dans un milieu riche en acides aminés marqués par un isotope radioactif les cellules suivantes :
des érythroblastes de lapin ;
des œufs d’un amphibien (le xénope).
des œufs de xénope, au même stade, dans lesquels on a injecté de l’ARN messager extrait d’érythroblastes de lapin.
Une technique spéciale permet de séparer par électrophorèse*, puis d’identifier et de doser spécifiquement les différentes sortes de protéines synthétisées par ces cellules depuis le début de l’incubation. Les conditions et les résultats de l’expérience sont représentés sur le document.







Correction :
Exercice1
1°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm* GUU AG G GUC C U G U A C U G A
Acides valine arginine valine leucine tyrosine codon stop
Aminés*
2° a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm GUA AG G GUC C U G U A C U G A
Acides valine arginine valine leucine tyrosine codon stop*
aminés
Cette substitution n’entraîne aucune modification de la séquence en acides aminés.

b) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm GUU AG G GUC C U G U A G U G A
Acides valine arginine valine leucine codon stop
aminés
Cette substitution entraîne un arrêt prématuré de la synthèse. Elle peut avoir des conséquences sur la fonction de la protéine.

c) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm GUU AG G G G U C C U G U A C U G A
Acides valine arginine glycine proline valine leucine
aminés
L’insertion d’un nucléotide entraîne un décalage dans la lecture de l’ARNm et la séquence en acides aminés est modifiée. Cette mutation entraînera un dysfonctionnement de la protéine.

3° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm G G G GG G U G U U A C C A G U A A
Acides glycine glycine cystéine tyrosine glutamine codon stop
aminés

a) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm G G U GG G U G U U A C C A G U A A
Acides glycine glycine cystéine tyrosine glutamine codon stop
aminés
Cette substitution n’entraîne aucune modification de la séquence en acides aminés.

b) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
ARNm G G G GG G U G U U A C C A C U A A
Acides glycine glycine cystéine tyrosine histidine codon stop
aminés

c) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 1617 18
ARNm G G G GG G U C G U U A C C A G U A A
Acides glycine glycine sérine leucine proline valine
aminés
L’insertion d’un nucléotide entraîne un décalage dans la lecture de l’ARNm* et la séquence en acides aminés est modifiée. Cette mutation entraînera un dysfonctionnement de la protéine.





Exercice 2 :
Erythroblaste de lapin incubés dans un milieu riche en acides aminés radioactifs: le résultat de l’électrophorèse et après dosage montre la présence d’hémoglobine radioactive.
Les érythroblastes de lapin ont utilisé des acides aminés radioactifs pour synthétiser l’hémoglobine.
Œufs d’amphibien incubés dans les mêmes conditions : le résultat de l’électrophorèse et après dosage montre la présence de protéine A et de protéine B radioactives.
Les œufs d’amphibiens ont utilisé des acides aminés radioactifs pour synthétiser ces deux protéines.
Œufs d’amphibien auxquels on a injecté de l’ARNm d’érythroblastes de lapin : le résultat de l’électrophorèse et après dosage montre trois protéines radioactives. Par comparaison avec les résultats précédents le 1er pic correspond à la protéine A, le 2ème à l’hémoglobine de lapin, le 3ème à la protéine B.
L’œuf d’amphibien a donc été capable de synthétiser de l’hémoglobine grâce à la présence d’ARNm d’érythroblaste de lapin.
Cet ARNm provient de la transcription* de gènes gouvernant la synthèse de l’hémoglobine.
Cet ARNm provenant de lapin a donc été traduit dans des cellules d’amphibiens. Cette expérience montre l’universalité* du code génétique.
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