Définition
Gène
Un gène est une séquence d'ADN qui code pour une protéine ou une fonction spécifique. Chaque gène occupe une position précise, appelée locus, sur un chromosome.
ARN messager (ARNm)
L'ARN messager est une copie d'une séquence d'un gène, produit lors de la transcription, qui transporte l'information génétique nécessaire à la synthèse des protéines.
Protéine
Une protéine est une macromolécule composée d'acides aminés. Elle est essentielle pour le fonctionnement et la structure des cellules vivantes.
Transcription et traduction
L'expression du patrimoine génétique commence par la transcription, un processus qui se déroule dans le noyau des cellules eucaryotes. La transcription consiste à copier une séquence d'ADN en une molécule d'ARN complémentaire. Cette étape est catalysée par une enzyme appelée ARN polymérase. L'ARNm ainsi produit subit ensuite des modifications avant de quitter le noyau pour être traduit en protéine dans le cytoplasme.
La traduction est le processus par lequel l'information contenue dans l'ARNm est utilisée pour assembler une chaîne d'acides aminés et former une protéine. Ce processus se déroule dans le ribosome, où chaque triplet de nucléotides de l'ARNm, ou codon, correspond à un acide aminé spécifique. L'ARN de transfert (ARNt) joue un rôle crucial en apportant les acides aminés nécessaires au ribosome selon l'ordre dicté par l'ARNm.
Régulation de l'expression génétique
La régulation de l'expression génétique est un processus complexe qui permet à une cellule de contrôler quels gènes sont exprimés, quand et à quel niveau. Cette régulation peut intervenir à plusieurs étapes de l'expression génétique, notamment au niveau de la transcription, de la maturation de l'ARNm, de la traduction et de la modification post-traductionnelle des protéines.
Les facteurs de transcription sont des protéines qui lient l'ADN et influencent la capacité de l'ARN polymérase à transcrire un gène. La structure de la chromatine, le compactage de l'ADN autour de protéines appelées histones, joue également un rôle essentiel dans la régulation génétique. Les modifications chimiques des histones et de l'ADN peuvent affecter l'accessibilité de l'ADN aux machineries de transcription et de traduction.
Mutations et effets sur l'expression génique
Une mutation est un changement dans la séquence de l'ADN. Les mutations peuvent affecter l'expression génique de différentes manières. Par exemple, une mutation dans la région promotrice d'un gène peut altérer la fixation des facteurs de transcription et ainsi la transcription du gène concerné.
D'autres mutations peuvent affecter la séquence codante d'un gène, entraînant la production d'une protéine avec une séquence d'acides aminés modifiée, ce qui peut altérer son fonctionnement ou introduire une fonction nouvelle. Enfin, certaines mutations, appelées mutations silencieuses, n'ont pas d'effet apparent sur l'expression génique ou la fonction de la protéine.
A retenir :
L'expression du patrimoine génétique est un processus central de la biologie, essentiel pour la synthèse des protéines et le fonctionnement cellulaire. Ce processus comprend la transcription de l'ADN en ARN messager, suivi par la traduction de cet ARNm en protéine. La régulation de l'expression génique est cruciale pour l'adaptation cellulaire et le développement des organismes, et peut être influencée par divers facteurs tels que la structure de la chromatine et la présence de facteurs de transcription. Les mutations peuvent impacter considérablement l'expression génétique, avec des conséquences potentielles pour l'organisme en termes de santé et de maladie.
