Code des informations héréditaires. Code génétique : propriétés et fonctions

Le code génétique, également appelé code des acides aminés, est un système d'enregistrement d'informations sur la séquence d'acides aminés d'une protéine à partir de la séquence de résidus nucléotidiques de l'ADN contenant l'une des 4 bases azotées : l'adénine (A), guanine (G), cytosine (C) et thymine (T). Cependant, comme l'hélice d'ADN double brin n'est pas directement impliquée dans la synthèse de la protéine qui est codée par l'un de ces brins (c'est-à-dire l'ARN), le code est écrit dans le langage de l'ARN, dans lequel l'uracile (U) est inclus à la place de la thymine. Pour la même raison, il est d'usage de dire qu'un code est une séquence de nucléotides, et non des paires de bases.

Le code génétique est représenté par certains mots de code - les codons.

Le premier mot de code a été déchiffré par Nirenberg et Mattei en 1961. Ils ont obtenu un extrait d'E. coli contenant des ribosomes et d'autres facteurs nécessaires à la synthèse des protéines. Le résultat était un système acellulaire pour la synthèse des protéines, qui pouvait assembler une protéine à partir d'acides aminés si l'ARNm nécessaire était ajouté au milieu. En ajoutant de l'ARN synthétique, constitué uniquement d'uraciles, au milieu, ils ont découvert qu'une protéine se formait, constituée uniquement de phénylalanine (polyphénylalanine). Ainsi, il a été trouvé que le triplet de nucléotides UUU (codon) correspond à la phénylalanine. Au cours des 5 à 6 années suivantes, tous les codons ont été identifiés code génétique.

Le code génétique est une sorte de dictionnaire qui traduit un texte écrit avec quatre nucléotides en un texte protéique écrit avec 20 acides aminés. Le reste des acides aminés présents dans la protéine sont des modifications de l'un des 20 acides aminés.

Propriétés du code génétique

Le code génétique a les propriétés suivantes.

1. Tripletité Chaque acide aminé correspond à un triplet de nucléotides. Il est facile de calculer qu'il y a 4 3 = 64 codons. Parmi ceux-ci, 61 sont sémantiques et 3 sont sans signification (terminaison, codons d'arrêt).
2. Continuité(il n'y a pas de caractères de séparation entre les nucléotides) - l'absence de signes de ponctuation intragéniques ;

   Au sein d'un gène, chaque nucléotide fait partie d'un codon significatif. En 1961 Seymour Benzer et Francis Crick ont ​​prouvé expérimentalement le code triplet et sa continuité (compacité) [montrer]

   

   L'essence de l'expérience: mutation "+" - l'insertion d'un nucléotide. "-" mutation - perte d'un nucléotide.

   Une simple mutation ("+" ou "-") au début d'un gène ou une double mutation ("+" ou "-") gâte tout le gène.

   Une triple mutation ("+" ou "-") au début d'un gène ne gâte qu'une partie du gène.

   Une quadruple mutation "+" ou "-" gâche à nouveau le gène entier.

   L'expérience a été réalisée sur deux gènes de phage adjacents et a montré que

   1. le code est un triplet et il n'y a pas de signes de ponctuation à l'intérieur du gène
   2. il y a des signes de ponctuation entre les gènes
3. Présence de signes de ponctuation intergéniques- la présence parmi les triplets de codons initiateurs (ils commencent la biosynthèse des protéines), de codons - terminateurs (indiquent la fin de la biosynthèse des protéines) ;

   Classiquement, le codon AUG appartient également aux signes de ponctuation - le premier après la séquence de tête. Il remplit la fonction d'une lettre majuscule. Dans cette position, il code pour la formylméthionine (chez les procaryotes).

   A l'extrémité de chaque gène codant pour un polypeptide, se trouve au moins un des 3 codons de terminaison, ou signaux d'arrêt : UAA, UAG, UGA. Ils mettent fin à l'émission.

4. Colinéarité- correspondance de la séquence linéaire des codons de l'ARNm et des acides aminés dans la protéine.
5. Spécificité- chaque acide aminé correspond uniquement à certains codons non utilisables pour un autre acide aminé.
6. Unidirectionnel- les codons sont lus dans un sens - du premier nucléotide au suivant
7. Dégénérescence ou redondance, - un acide aminé peut être codé par plusieurs triplets (acides aminés - 20, triplets possibles - 64, 61 d'entre eux sont sémantiques, c'est-à-dire qu'en moyenne, chaque acide aminé correspond à environ 3 codons) ; l'exception est la méthionine (Met) et le tryptophane (Trp).

   La raison de la dégénérescence du code est que la charge sémantique principale est portée par les deux premiers nucléotides du triplet, et le troisième n'est pas si important. D'ici règle de dégénérescence du code : si deux codons ont deux premiers nucléotides identiques, et que leurs troisièmes nucléotides appartiennent à la même classe (purine ou pyrimidine), alors ils codent pour le même acide aminé.

   Cependant, à partir de ce règle idéale il y a deux exceptions. Il s'agit du codon AUA, qui doit correspondre non à l'isoleucine, mais à la méthionine, et du codon UGA, qui est le terminateur, alors qu'il doit correspondre au tryptophane. La dégénérescence du code a évidemment une valeur adaptative.

8. Polyvalence- toutes les propriétés du code génétique énumérées ci-dessus sont caractéristiques de tous les organismes vivants.

   codon	Code universel	Codes mitochondriaux
   		Vertébrés	Invertébrés	Levure	Végétaux
   UGA	ARRÊT	trp	trp	trp	ARRÊT
   AUA	ile	Rencontré	Rencontré	Rencontré	ile
   AUC	Leu	Leu	Leu	Thr	Leu
   AGA	Arg	ARRÊT	Ser	Arg	Arg
   AGG	Arg	ARRÊT	Ser	Arg	Arg

   Récemment, le principe de l'universalité du code a été ébranlé à propos de la découverte par Berell en 1979 du code idéal des mitochondries humaines, dans lequel la règle de dégénérescence du code est remplie. Dans le code mitochondrial, le codon UGA correspond au tryptophane et AUA à la méthionine, comme l'exige la règle de dégénérescence du code.

   Peut-être qu'au début de l'évolution, tous les organismes les plus simples avaient le même code que les mitochondries, puis il a subi de légères déviations.

9. sans chevauchement- chacun des triplets du texte génétique est indépendant l'un de l'autre, un nucléotide fait partie d'un seul triplet ; Sur la fig. montre la différence entre le code qui se chevauche et le code qui ne se chevauche pas.

   En 1976 L'ADN du phage φX174 a été séquencé. Il possède un ADN circulaire simple brin de 5375 nucléotides. Le phage était connu pour coder 9 protéines. Pour 6 d'entre eux, des gènes localisés les uns après les autres ont été identifiés.

   Il s'est avéré qu'il y a un chevauchement. Le gène E est complètement à l'intérieur du gène D. Son codon d'initiation apparaît à la suite d'un décalage d'un nucléotide dans la lecture. Le gène J commence là où se termine le gène D. Le codon de départ du gène J chevauche le codon d'arrêt du gène D par un décalage de deux nucléotides. La conception est appelée "décalage du cadre de lecture" par un nombre de nucléotides qui n'est pas un multiple de trois. À ce jour, le chevauchement n'a été démontré que pour quelques phages.

10. Immunité au bruit- le rapport du nombre de substitutions conservatrices au nombre de substitutions radicalaires.

    Les mutations de substitutions de nucléotides qui n'entraînent pas de changement dans la classe de l'acide aminé codé sont dites conservatrices. Les mutations de substitutions de nucléotides qui conduisent à un changement dans la classe de l'acide aminé codé sont appelées radicaux.

    Comme le même acide aminé peut être codé par différents triplets, certaines substitutions dans les triplets n'entraînent pas de modification de l'acide aminé codé (par exemple, UUU -> UUC quitte la phénylalanine). Certaines substitutions changent un acide aminé en un autre de la même classe (non polaire, polaire, basique, acide), d'autres substitutions changent également la classe de l'acide aminé.

    Dans chaque triplet, 9 substitutions simples peuvent être effectuées, c'est-à-dire vous pouvez choisir laquelle des positions changer - de trois manières (1ère ou 2ème ou 3ème), et la lettre sélectionnée (nucléotide) peut être changée en 4-1 = 3 autres lettres (nucléotides). Le nombre total de substitutions de nucléotides possibles est de 61 par 9 = 549.

    Par comptage direct sur le tableau du code génétique, on peut vérifier que parmi ceux-ci : 23 substitutions de nucléotides conduisent à l'apparition de codons - terminateurs de traduction. 134 substitutions ne changent pas l'acide aminé codé. 230 substitutions ne changent pas la classe de l'acide aminé codé. 162 substitutions conduisent à un changement dans la classe des acides aminés, c'est-à-dire sont radicaux. Sur les 183 substitutions du 3ème nucléotide, 7 conduisent à l'apparition de terminateurs de traduction, et 176 sont conservatrices. Sur les 183 substitutions du 1er nucléotide, 9 conduisent à l'apparition de terminateurs, 114 sont conservatrices et 60 sont radicales. Sur les 183 substitutions du 2ème nucléotide, 7 conduisent à l'apparition de terminateurs, 74 sont conservatrices et 102 sont radicales.

Sous le code génétique, il est habituel de comprendre un tel système de signes indiquant l'arrangement séquentiel de composés nucléotidiques dans l'ADN et l'ARN, qui correspond à un autre système de signes qui affiche la séquence de composés d'acides aminés dans une molécule de protéine.

C'est important!

Lorsque les scientifiques ont réussi à étudier les propriétés du code génétique, l'universalité a été reconnue comme l'une des principales. Oui, aussi étrange que cela puisse paraître, tout est uni par un code génétique universel et commun. Il s'est formé sur une longue période et le processus s'est terminé il y a environ 3,5 milliards d'années. Par conséquent, dans la structure du code, des traces de son évolution peuvent être tracées, depuis le moment de sa création jusqu'à nos jours.

Lorsqu'on parle de la séquence des éléments du code génétique, cela signifie qu'elle est loin d'être chaotique, mais qu'elle a un ordre strictement défini. Et cela détermine aussi en grande partie les propriétés du code génétique. Cela équivaut à la disposition des lettres et des syllabes dans les mots. Cela vaut la peine de briser l'ordre habituel, et la plupart de ce que nous lirons sur les pages de livres ou de journaux se transformera en charabia ridicule.

Propriétés de base du code génétique

Habituellement, le code contient des informations cryptées d'une manière spéciale. Pour déchiffrer le code, vous devez savoir caractéristiques distinctives.

Ainsi, les principales propriétés du code génétique sont :

• triolet;
• dégénérescence ou redondance;
• unicité;
• continuité;
• la polyvalence déjà mentionnée ci-dessus.

Examinons de plus près chaque propriété.

1. Tripletity

C'est à ce moment que trois composés nucléotidiques forment une chaîne séquentielle au sein d'une molécule (c'est-à-dire de l'ADN ou de l'ARN). En conséquence, un composé triplet est créé ou code pour l'un des acides aminés, son emplacement dans la chaîne peptidique.

Les codons (ce sont des mots de code !) se distinguent par leur séquence de connexion et par le type des composés azotés (nucléotides) qui en font partie.

En génétique, il est d'usage de distinguer 64 types de codons. Ils peuvent former des combinaisons de quatre types de nucléotides, 3 dans chacun. Cela équivaut à élever le nombre 4 à la troisième puissance. Ainsi, la formation de combinaisons de 64 nucléotides est possible.

2. Redondance du code génétique

Cette propriété est observée lorsque plusieurs codons sont nécessaires pour crypter un acide aminé, généralement entre 2 et 6. Et seul le tryptophane peut être codé avec un seul triplet.

3. Unicité

Il est inclus dans les propriétés du code génétique en tant qu'indicateur de l'héritage génétique sain. Par exemple, le triplet GAA à la sixième place de la chaîne peut informer les médecins d'un bon état sanguin, d'une hémoglobine normale. C'est lui qui porte des informations sur l'hémoglobine, et il est également codé par lui.Et si une personne est anémique, l'un des nucléotides est remplacé par une autre lettre du code - U, qui est un signal de la maladie.

4. Continuité

Lors de l'écriture de cette propriété du code génétique, il convient de rappeler que les codons, comme les maillons de chaîne, ne sont pas situés à distance, mais à proximité directe, les uns après les autres dans la chaîne d'acide nucléique, et cette chaîne n'est pas interrompue - elle a pas de début ni de fin.

5. Polyvalence

Il ne faut jamais oublier que tout sur Terre est uni par un code génétique commun. Et donc, chez un primate et une personne, chez un insecte et un oiseau, un baobab centenaire et un brin d'herbe à peine sorti de terre, des acides aminés similaires sont encodés dans des triplets identiques.

C'est dans les gènes que sont stockées les informations de base sur les propriétés d'un organisme, une sorte de programme que l'organisme hérite de ceux qui ont vécu plus tôt et qui existe sous forme de code génétique.

Code génétique– système d'enregistrement information génétique dans l'ADN (ARN) sous la forme d'une certaine séquence de nucléotides.Une certaine séquence de nucléotides dans l'ADN et l'ARN correspond à une certaine séquence d'acides aminés dans les chaînes polypeptidiques des protéines. Il est d'usage d'écrire le code en utilisant des lettres majuscules de l'alphabet russe ou latin. Chaque nucléotide est désigné par la lettre qui commence le nom de sa molécule. Base azotée: A (A) - adénine, G (G) - guanine, C (C) - cytosine, T (T) - thymine; dans l'ARN au lieu de thyminuracil - U (U). La séquence de nucléotides détermine la séquence d'incorporation de l'AA dans la protéine synthétisée.

Propriétés du code génétique :

1. Tripletity- une unité significative du code est une combinaison de trois nucléotides (triplet, ou codon).
2. Continuité- il n'y a pas de signes de ponctuation entre les triplets, c'est-à-dire que l'information est lue en continu.
3. Sans chevauchement- le même nucléotide ne peut pas faire partie de deux triplets ou plus en même temps (non observé pour certains gènes chevauchants de virus, mitochondries et bactéries qui codent pour plusieurs protéines de décalage de cadre).
4. Unicité(spécificité) - un certain codon correspond à un seul acide aminé (cependant, le codon UGA dans Euplotescrassus code pour deux acides aminés - la cystéine et la sélénocystéine)
5. Dégénérescence(redondance) - plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé.
6. Polyvalence- le code génétique fonctionne de la même manière dans les organismes différents niveaux complexité - des virus aux humains (les méthodes de génie génétique sont basées sur cela; il existe un certain nombre d'exceptions, indiquées dans le tableau de la section "Variations du code génétique standard" ci-dessous).

Conditions de biosynthèse

La biosynthèse des protéines nécessite l'information génétique d'une molécule d'ADN ; ARN informationnel - le support de cette information du noyau au site de synthèse; ribosomes - organites où se produit la synthèse protéique proprement dite; un ensemble d'acides aminés dans le cytoplasme ; transporter les ARN codant pour les acides aminés et les acheminant vers le site de synthèse sur les ribosomes ; L'ATP est une substance qui fournit de l'énergie pour le processus de codage et de biosynthèse.

Étapes

Transcription- le processus de biosynthèse de tous les types d'ARN sur la matrice ADN, qui se déroule dans le noyau.

Une certaine section de la molécule d'ADN est déspiralisée, les liaisons hydrogène entre les deux chaînes sont détruites sous l'action des enzymes. Sur un brin d'ADN, comme sur une matrice, une copie d'ARN est synthétisée à partir de nucléotides selon le principe complémentaire. Selon la région de l'ADN, les ARN ribosomiques, de transport et d'information sont synthétisés de cette manière.

Après la synthèse de l'ARNm, il quitte le noyau et se dirige vers le cytoplasme jusqu'au site de synthèse des protéines sur les ribosomes.

Diffuser- le processus de synthèse des chaînes polypeptidiques, effectué sur les ribosomes, où l'ARNm est un intermédiaire dans le transfert d'informations sur la structure primaire de la protéine.

La biosynthèse des protéines consiste en une série de réactions.

1. Activation et codage des acides aminés. L'ARNt a la forme d'une feuille de trèfle, dans la boucle centrale de laquelle se trouve un anticodon triplet correspondant au code d'un certain acide aminé et au codon sur l'ARNm. Chaque acide aminé est connecté à l'ARNt correspondant en utilisant l'énergie de l'ATP. Un complexe ARNt-acides aminés se forme, qui pénètre dans les ribosomes.

2. Formation du complexe ARNm-ribosome. L'ARNm dans le cytoplasme est relié par des ribosomes sur le RE granulaire.

3. Assemblage de la chaîne polypeptidique. L'ARNt avec des acides aminés, selon le principe de complémentarité de l'anticodon avec le codon, se combine avec l'ARNm et pénètre dans le ribosome. Au centre peptidique du ribosome, une liaison peptidique se forme entre deux acides aminés et l'ARNt libéré quitte le ribosome. En même temps, l'ARNm avance d'un triplet à chaque fois, introduisant un nouvel ARNt - un acide aminé et éliminant l'ARNt libéré du ribosome. L'ensemble du processus est alimenté par ATP. Un ARNm peut se combiner avec plusieurs ribosomes, formant un polysome, où de nombreuses molécules d'une protéine sont synthétisées simultanément. La synthèse se termine lorsque des codons sans signification (codes d'arrêt) commencent sur l'ARNm. Les ribosomes sont séparés de l'ARNm, les chaînes polypeptidiques en sont retirées. Étant donné que l'ensemble du processus de synthèse se déroule sur le réticulum endoplasmique granulaire, les chaînes polypeptidiques résultantes pénètrent dans les tubules EPS, où elles acquièrent la structure finale et se transforment en molécules protéiques.

Toutes les réactions de synthèse sont catalysées par des enzymes spéciales utilisant l'énergie ATP. Le taux de synthèse est très élevé et dépend de la longueur du polypeptide. Par exemple, dans le ribosome d'Escherichia coli, une protéine de 300 acides aminés est synthétisée en 15 à 20 secondes environ.

Les informations héréditaires sont des informations sur la structure d'une protéine (informations sur quels acides aminés dans quel ordre combiner lors de la synthèse de la structure primaire de la protéine).

Les informations sur la structure des protéines sont codées dans l'ADN qui, chez les eucaryotes, fait partie des chromosomes et se trouve dans le noyau. La section d'ADN (chromosome) qui code les informations sur une protéine est appelée gène.

Transcription- c'est la réécriture de l'information de l'ADN vers l'ARNm (ARN messager). L'ARNm transporte des informations du noyau au cytoplasme, au site de synthèse des protéines (au ribosome).

Diffuser est le processus de biosynthèse des protéines. À l'intérieur du ribosome, les anticodons de l'ARNt sont attachés aux codons de l'ARNm selon le principe de complémentarité. Le ribosome relie les acides aminés apportés par l'ARNt avec une liaison peptidique pour former une protéine.

Les réactions de transcription, traduction et réplication (doublement de l'ADN) sont des réactions synthèse matricielle. L'ADN sert de matrice pour la synthèse de l'ARNm, l'ARNm sert de matrice pour la synthèse des protéines.

Code génétique est la manière dont les informations sur la structure d'une protéine sont enregistrées dans l'ADN.

Propriétés du code génétique

1) Tripletité: un acide aminé est codé par trois nucléotides. Ces 3 nucléotides dans l'ADN sont appelés un triplet, dans l'ARNm - un codon, dans l'ARNt - un anticodon (mais à l'examen, il peut y avoir un «triplet code», etc.)

2) Redondance(dégénérescence) : il n'y a que 20 acides aminés, et il y a 61 triplets codant des acides aminés, donc chaque acide aminé est codé par plusieurs triplets.

3) Sans ambiguïté: chaque triplet (codon) code pour un seul acide aminé.

4) Polyvalence: le code génétique est le même pour tous les organismes vivants sur Terre.

Tâches

Tâches pour le nombre de nucléotides / acides aminés
3 nucléotides = 1 triplet = 1 acide aminé = 1 ARNt

Tâches à l'ATHC
ADN ARNm ARNt
A U A
TA U
G C G
C G C

Choisissez-en un, l'option la plus correcte. l'ARNm est une copie
1) un gène ou groupe de gènes
2) chaînes d'une molécule de protéine
3) une molécule de protéine
4) parties de la membrane plasmique

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. La structure primaire d'une molécule de protéine, donnée par la séquence nucléotidique de l'ARNm, est formée au cours du processus
1) émissions
2) transcriptions
3) redoublement
4) dénaturation

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Quelle séquence reflète correctement le mode de réalisation de l'information génétique
1) gène --> ARNm --> protéine --> trait
2) trait --> protéine --> ARNm --> gène --> ADN
3) ARNm --> gène --> protéine --> trait
4) gène --> ADN --> trait --> protéine

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Choisissez la bonne séquence de transfert d'informations dans le processus de synthèse des protéines dans la cellule
1) ADN -> ARN messager -> protéine
2) ADN -> ARN de transfert -> protéine
3) ARN ribosomal -> ARN de transfert -> protéine
4) ARN ribosomal -> ADN -> ARN de transfert -> protéine

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Le même acide aminé correspond à l'anticodon CAA sur l'ARN de transfert et au triplet sur l'ADN
1) CAA
2) TSUU
3) GTT
4) GAA

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. L'anticodon AAU sur l'ARN de transfert correspond à un triplet sur l'ADN
1) ATT
2) AAT
3) AAA
4) TTT

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Chaque acide aminé dans une cellule est codé
1) une molécule d'ADN
2) plusieurs triplés
3) plusieurs gènes
4) un nucléotide

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Unité fonctionnelle du code génétique
1) nucléotide
2) triplet
3) acide aminé
4) ARNt

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Choisissez trois options. A la suite de réactions de type matriciel, des molécules sont synthétisées
1) polysaccharides
2) ADN
3) monosaccharides
4) ARNm
5) les lipides
6) écureuil

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1. Déterminer la séquence des processus qui assurent la biosynthèse des protéines. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) la formation de liaisons peptidiques entre les acides aminés
2) attachement de l'anticodon d'ARNt au codon d'ARNm complémentaire
3) synthèse de molécules d'ARNm sur l'ADN
4) mouvement de l'ARNm dans le cytoplasme et sa localisation sur le ribosome
5) livraison d'acides aminés au ribosome à l'aide d'ARNt

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2. Établir la séquence des processus de biosynthèse des protéines dans la cellule. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) la formation d'une liaison peptidique entre les acides aminés
2) interaction du codon de l'ARNm et de l'anticodon de l'ARNt
3) libération d'ARNt du ribosome
4) connexion de l'ARNm avec un ribosome
5) libération d'ARNm du noyau dans le cytoplasme
6) synthèse d'ARNm

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3. Définissez la séquence des processus dans la biosynthèse des protéines. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) synthèse d'ARNm sur l'ADN
2) livraison d'acides aminés au ribosome
3) formation d'une liaison peptidique entre les acides aminés
4) attachement d'un acide aminé à l'ARNt
5) connexion d'ARNm avec deux sous-unités de ribosome

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4. Définissez la séquence des étapes de la biosynthèse des protéines. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) séparation d'une molécule de protéine d'un ribosome
2) attachement de l'ARNt au codon de départ
3) transcription
4) allongement de la chaîne polypeptidique
5) libération d'ARNm du noyau dans le cytoplasme

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5. Définissez la séquence correcte des processus de biosynthèse des protéines. Notez la séquence de nombres correspondante.
1) attachement d'un acide aminé à un peptide
2) synthèse d'ARNm sur l'ADN
3) reconnaissance des codons de l'anticodon
4) association d'ARNm avec un ribosome
5) libération d'ARNm dans le cytoplasme

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Quel anticodon d'ARN de transfert correspond au triplet TGA dans la molécule d'ADN
1) UCA
2) Zoug
3) UGA
4) AAH

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Le code génétique est universel car
1) chaque acide aminé est codé par un triplet de nucléotides
2) la place d'un acide aminé dans une molécule de protéine est déterminée par différents triplets
3) il en est de même pour toutes les créatures vivant sur Terre
4) plusieurs triplets codent pour un acide aminé

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. La section d'ADN contenant des informations sur une chaîne polypeptidique est appelée
1) chromosome
2) triplet
3) génome
4) codes

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. La traduction est le processus par lequel
1) le nombre de brins d'ADN double
2) l'ARNm est synthétisé sur la matrice d'ADN
3) les protéines sont synthétisées sur la matrice d'ARNm dans le ribosome
4) les liaisons hydrogène entre les molécules d'ADN sont rompues

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Choisissez trois options. La biosynthèse des protéines, contrairement à la photosynthèse, se produit
1) dans les chloroplastes
2) dans les mitochondries
3) dans les réactions d'échange plastique
4) dans les réactions de type matriciel
5) dans les lysosomes
6) dans les leucoplastes

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. La matrice de traduction est la molécule
1) ARNt
2) ADN
3) ARNr
4) ARNm

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Toutes les caractéristiques ci-dessous sauf deux peuvent être utilisées pour décrire les fonctions des acides nucléiques dans une cellule. Identifiez deux signes qui «tombent» de la liste générale et notez les numéros sous lesquels ils sont indiqués dans le tableau.
1) effectuer l'homéostasie
2) transférer l'information héréditaire du noyau au ribosome
3) participer à la biosynthèse des protéines
4) font partie de la membrane cellulaire
5) transporter les acides aminés

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ACIDES AMINÉS - CODONS ARNm
Combien de codons d'ARNm codent des informations sur 20 acides aminés ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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ACIDES AMINÉS - NUCLÉOTIDES ARNm
1. La région polypeptidique est constituée de 28 résidus d'acides aminés. Déterminer le nombre de nucléotides dans la région de l'ARNm contenant des informations sur la structure primaire de la protéine.

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2. Combien de nucléotides l'ARNm contient-il si la protéine synthétisée à partir de celui-ci est constituée de 180 résidus d'acides aminés ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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ACIDES AMINÉS - NUCLÉOTIDES D'ADN
1. La protéine se compose de 140 résidus d'acides aminés. Combien y a-t-il de nucléotides dans la région du gène dans laquelle la structure primaire de cette protéine est codée ?

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2. La protéine se compose de 180 résidus d'acides aminés. Combien y a-t-il de nucléotides dans le gène qui code la séquence d'acides aminés de cette protéine. Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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3. Un fragment d'une molécule d'ADN code pour 36 acides aminés. Combien de nucléotides ce fragment d'ADN contient-il ? Notez le numéro correspondant dans votre réponse.

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4. Le polypeptide est constitué de 20 unités d'acides aminés. Déterminer le nombre de nucléotides dans la région du gène codant pour ces acides aminés dans le polypeptide. Écrivez votre réponse sous forme de nombre.

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5. Combien de nucléotides dans la région du gène codent un fragment protéique de 25 résidus d'acides aminés ? Notez le bon numéro de votre réponse.

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6. Combien de nucléotides dans un fragment de la chaîne matrice d'ADN codent pour 55 acides aminés dans un fragment polypeptidique ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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ACIDES AMINÉS - ARNt
1. Combien d'ARNt ont participé à la synthèse des protéines, qui comprend 130 acides aminés ? Écris le bon numéro dans ta réponse.

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2. Un fragment d'une molécule de protéine se compose de 25 acides aminés. Combien de molécules d'ARNt ont été impliquées dans sa création ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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ACIDES AMINÉS - TRIPLETS
1. Combien de triplets un fragment d'une molécule d'ADN contient-il, codant pour 36 acides aminés ? Notez le numéro correspondant dans votre réponse.

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2. Combien de triplets codent 32 acides aminés ? Notez le bon numéro de votre réponse.

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NUCLÉOTIDES - ACIDES AMINÉS
1. Quel est le nombre d'acides aminés codés dans la section génique contenant 129 résidus nucléotidiques ?

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2. Combien d'acides aminés 900 nucléotides codent-ils ? Notez le bon numéro de votre réponse.

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3. Quel est le nombre d'acides aminés dans une protéine si son gène codant est composé de 600 nucléotides ? Notez le bon numéro de votre réponse.

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4. Combien d'acides aminés 1203 nucléotides codent-ils ? En réponse, notez uniquement le nombre d'acides aminés.

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5. Combien d'acides aminés sont nécessaires à la synthèse d'un polypeptide si l'ARNm qui le code contient 108 nucléotides ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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NUCLEOTIDES ARNm - NUCLEOTIDES ADN
Une molécule d'ARNm participe à la synthèse des protéines dont le fragment contient 33 résidus nucléotidiques. Déterminer le nombre de résidus nucléotidiques dans la région de la chaîne de matrice d'ADN.

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NUCLEOTIDES - ARNt
Combien de molécules d'ARN de transport ont été impliquées dans la traduction si la section du gène contient 930 résidus nucléotidiques ?

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TRIPLETS - NUCLEOTIDES ARNm
Combien y a-t-il de nucléotides dans un fragment d'une molécule d'ARNm si le fragment de la chaîne codante d'ADN contient 130 triplets ? Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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ARNt - ACIDES AMINÉS
Déterminez le nombre d'acides aminés dans une protéine si 150 molécules d'ARNt étaient impliquées dans le processus de traduction. Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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JUSTE
Combien de nucléotides composent un codon d'ARNm ?

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Combien de nucléotides composent un codon stop d'ARNm ?

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Combien de nucléotides composent un anticodon d'ARNt ?

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DIFFICILE
La protéine a un poids moléculaire relatif de 6000. Déterminez le nombre d'acides aminés dans une molécule de protéine si le poids moléculaire relatif d'un résidu d'acide aminé est de 120. Dans votre réponse, notez uniquement le nombre correspondant.

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Il y a 3 000 nucléotides dans deux brins d'une molécule d'ADN. Les informations sur la structure de la protéine sont codées sur l'une des chaînes. Comptez combien d'acides aminés sont codés sur un brin d'ADN. En réponse, notez uniquement le nombre correspondant au nombre d'acides aminés.

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. Le même acide aminé correspond à un anticodon UCA sur l'ARN de transfert et un triplet dans un gène sur l'ADN
1) GTA
2) AAC
3) TG
4) ATC

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Choisissez-en un, l'option la plus correcte. La synthèse de l'hémoglobine dans la cellule contrôle un certain segment de la molécule d'ADN, appelé
1) codon
2) triplet
3) code génétique
4) génome

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Dans lequel des organites cellulaires suivants les réactions de synthèse matricielle ont-elles lieu ? Identifiez trois affirmations vraies à partir de la liste générale et notez les numéros sous lesquels elles sont indiquées.
1) centrioles
2) les lysosomes
3) Appareil de Golgi
4) les ribosomes
5) mitochondries
6) chloroplastes

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Considérez l'image représentant les processus se produisant dans la cellule et indiquez A) le nom du processus, indiqué par la lettre A, B) le nom du processus, indiqué par la lettre B, C) le nom du type réactions chimiques. Pour chaque lettre, sélectionnez le terme approprié dans la liste fournie.
1) réplication
2) transcription
3) diffuser
4) dénaturation
5) réactions exothermiques
6) réactions de substitution
7) réactions de synthèse matricielle
8) réactions de clivage

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Regardez l'image et écrivez (A) le nom du processus 1, (B) le nom du processus 2, (c) le produit final du processus 2. Pour chaque lettre, sélectionnez le terme ou le concept approprié dans la liste fournie.
1) ARNt
2) polypeptide
3) ribosome
4) réplication
5) diffuser
6) conjugaison
7) ATP
8) transcription

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Établir une correspondance entre les processus et les étapes de la synthèse des protéines : 1) transcription, 2) traduction. Écris les nombres 1 et 2 dans le bon ordre.
A) transfert d'acides aminés t-ARN
B) L'ADN est impliqué
C) synthèse d'i-ARN
D) formation d'une chaîne polypeptidique
D) se produit sur le ribosome

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Toutes les fonctionnalités répertoriées ci-dessous, à l'exception de deux, sont utilisées pour décrire le processus illustré dans la figure. Identifiez deux signes qui "tombent" de la liste générale et notez les numéros sous lesquels ils sont indiqués.
1) selon le principe de complémentarité, la séquence nucléotidique d'une molécule d'ADN est traduite en une séquence nucléotidique de molécules diverses sortes ARN
2) le processus de traduction d'une séquence de nucléotides en une séquence d'acides aminés
3) le processus de transfert de l'information génétique du noyau vers le site de synthèse des protéines
4) le processus se déroule dans les ribosomes
5) le résultat du processus - synthèse d'ARN

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Le poids moléculaire du polypeptide est de 30 000 USD. Déterminez la longueur du gène qui le code si le poids moléculaire d'un acide aminé est en moyenne de 100 et que la distance entre les nucléotides dans l'ADN est de 0,34 nm. Notez uniquement le nombre approprié dans votre réponse.

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Choisissez parmi les réactions énumérées ci-dessous deux liées aux réactions de synthèse matricielle. Notez les numéros sous lesquels ils sont indiqués.
1) synthèse de cellulose
2) synthèse d'ATP
3) biosynthèse des protéines
4) oxydation du glucose
5) Réplication de l'ADN

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Choisissez trois bonnes réponses parmi six et notez les chiffres sous lesquels elles sont indiquées dans le tableau. Les réactions matricielles dans la cellule comprennent
1) Réplication de l'ADN
2) photolyse de l'eau
3) synthèse d'ARN
4) chimiosynthèse
5) biosynthèse des protéines
6) synthèse d'ATP

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Toutes les caractéristiques suivantes, à l'exception de deux, peuvent être utilisées pour décrire le processus de biosynthèse des protéines dans une cellule. Identifiez deux caractéristiques qui "tombent" de la liste générale et notez en réponse les numéros sous lesquels elles sont indiquées.
1) Le processus se produit en présence d'enzymes.
2) Le rôle central dans le processus appartient aux molécules d'ARN.
3) Le processus s'accompagne de la synthèse d'ATP.
4) Les acides aminés servent de monomères pour la formation de molécules.
5) L'assemblage des molécules protéiques s'effectue dans les lysosomes.

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Trouvez trois erreurs dans le texte donné. Précisez le nombre de propositions dans lesquelles elles sont faites.(1) Au cours de la biosynthèse des protéines, des réactions de synthèse matricielle se produisent. (2) Les réactions de synthèse matricielle incluent uniquement les réactions de réplication et de transcription. (3) À la suite de la transcription, l'ARNm est synthétisé, dont la matrice est la molécule d'ADN entière. (4) Après avoir traversé les pores du noyau, l'ARNm pénètre dans le cytoplasme. (5) L'ARN messager est impliqué dans la synthèse de l'ARNt. (6) L'ARN de transfert fournit des acides aminés pour l'assemblage des protéines. (7) L'énergie des molécules d'ATP est dépensée pour la connexion de chacun des acides aminés avec l'ARNt.

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Tous les concepts suivants sauf deux sont utilisés pour décrire la traduction. Identifiez deux signes qui "tombent" de la liste générale et notez les numéros sous lesquels ils sont indiqués.
1) synthèse matricielle
2) fuseau mitotique
3) polysome
4) liaison peptidique
5) acides gras supérieurs

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© D.V.Pozdnyakov, 2009-2019

CODE GÉNÉTIQUE, un procédé d'enregistrement d'informations héréditaires dans des molécules d'acides nucléiques sous la forme d'une séquence de nucléotides formant ces acides. Une certaine séquence de nucléotides dans l'ADN et l'ARN correspond à une certaine séquence d'acides aminés dans les chaînes polypeptidiques des protéines. Il est d'usage d'écrire le code en utilisant des lettres majuscules de l'alphabet russe ou latin. Chaque nucléotide est désigné par la lettre par laquelle commence le nom de la base azotée faisant partie de sa molécule : A (A) - adénine, G (G) - guanine, C (C) - cytosine, T (T) - thymine ; dans l'ARN, au lieu de la thymine, l'uracile est U (U). Chacun est codé par une combinaison de trois nucléotides - un triplet ou codon. En bref, la manière de transférer l'information génétique est résumée dans le soi-disant. dogme central biologie moléculaire: ADN ` ARN f protéine.

Dans des cas particuliers, l'information peut être transférée de l'ARN à l'ADN, mais jamais de la protéine aux gènes.

La réalisation de l'information génétique s'effectue en deux étapes. Dans le noyau cellulaire, l'information ou la matrice, l'ARN (transcription) est synthétisé sur l'ADN. Dans ce cas, la séquence nucléotidique de l'ADN est "réécrite" (recodée) dans la séquence nucléotidique de l'ARNm. Ensuite, l'ARNm passe dans le cytoplasme, se fixe au ribosome et sur celui-ci, comme sur une matrice, une chaîne protéique polypeptidique est synthétisée (traduction). Les acides aminés à l'aide d'ARN de transfert sont attachés à la chaîne en construction dans une séquence déterminée par l'ordre des nucléotides dans l'ARNm.

À partir des quatre "lettres", vous pouvez créer 64 "mots" différents de trois lettres (codons). Sur les 64 codons, 61 codent pour certains acides aminés et trois sont responsables de l'achèvement de la synthèse de la chaîne polypeptidique. Puisqu'il y a 61 codons pour 20 acides aminés qui composent les protéines, certains acides aminés sont codés par plus d'un codon (ce qu'on appelle la dégénérescence du code). Une telle redondance augmente la fiabilité du code et de l'ensemble du mécanisme de biosynthèse des protéines. Une autre propriété du code est sa spécificité (non ambiguïté) : un codon code pour un seul acide aminé.

De plus, le code ne se chevauche pas - les informations sont lues séquentiellement dans une direction, triplet par triplet. La plupart propriété incroyable code - son universalité : il est le même pour tous les êtres vivants - des bactéries à l'homme (l'exception est le code génétique des mitochondries). Les scientifiques y voient une confirmation du concept de l'origine de tous les organismes à partir d'un ancêtre commun.

Le décodage du code génétique, c'est-à-dire la détermination de la "signification" de chaque codon et des règles de lecture des informations, a été réalisé en 1961-1965. et est considérée comme l'une des réalisations les plus remarquables de la biologie moléculaire.