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Chapitre 1 — Transmission et expression du patrimoine génétique

L'essentiel en 30 secondes

L'ADN porte l'information génétique sous forme de gènes. Avant chaque division cellulaire, il est répliqué (réplication $semi-conservative)$ . L'expression d'un gène se fait en deux étapes : la transcription (ADN $\to$ ARN messager, dans le noyau) puis la traduction (ARNm $\to$ protéine, dans le cytoplasme sur les ribosomes). Le code génétique est universel, dégénéré et non chevauchant.

Notions clés

Réplication semi-conservative: Chaque brin d'ADN sert de matrice pour synthétiser un brin complémentaire. Chaque molécule fille contient un brin ancien et un brin nouveau.
Transcription: Synthèse d'un ARN messager à partir d'un brin d'ADN (brin transcrit) par l'ARN polymérase, dans le noyau.
Traduction: Synthèse d'une protéine à partir de l'ARNm par les ribosomes dans le cytoplasme. Chaque codon (triplet de nucléotides) code un acide aminé.
Code génétique: Table de correspondance entre les 64 codons possibles et les 20 acides aminés. Il est dégénéré (plusieurs codons pour un même acide aminé), universel et non chevauchant.
ADN polymérase: Enzyme qui catalyse la réplication de l'ADN en ajoutant des nucléotides complémentaires au brin matrice.

Formules

Complémentarité des bases (ADN)

A = T \quad ; \quad C = G

Condition : Dans l'ADN double brin

Complémentarité ADN → ARN

A_{\text{ADN}} \to U_{\text{ARN}} \quad ; \quad T_{\text{ADN}} \to A_{\text{ARN}} \quad ; \quad C \leftrightarrow G

Condition : Lors de la transcription

Nombre d'acides aminés

n_{\text{aa}} = \frac{n_{\text{nucléotides ARNm}} - 3}{3}

Condition : On retire le codon stop, non traduit en acide aminé

A retenir

Un gène = une portion d'ADN qui code une protéine (en simplifié).
La réplication est SEMI-CONSERVATIVE : chaque molécule fille garde un brin parental.
Transcription dans le NOYAU, traduction dans le CYTOPLASME — ne jamais inverser.

Erreurs classiques

Erreur : Confondre brin transcrit et brin codant

Correction : Le brin transcrit (= brin matrice) est lu par l'ARN polymérase. Le brin codant (= brin non transcrit) a la même séquence que l'ARNm (avec T au lieu de U).

Erreur : Dire que l'ARNm sort du noyau pour être transcrit

Correction : L'ARNm sort du noyau pour être TRADUIT. La transcription a lieu DANS le noyau.

Erreur : Oublier le codon stop dans le décompte

Correction : Le codon stop (UAA, UAG, UGA) marque la fin de la traduction mais ne code aucun acide aminé.

Astuce méthode

Pour retrouver la séquence d'ARNm $à$ partir de l'ADN, identifie d'abord le brin transcrit (celui lu par l'ARN polymérase, en $3'\to 5')$ , puis écris le complémentaire en remplaçant $T$ par $U$ .