Palier 0 — J'ai pas vu ça mais j'ai contrôle

Contrôle bientôt, cours pas encore vu ? Le geste de base de la transcription tient en une règle : à partir du brin codant, on recopie et on remplace un seul type de nucléotide. Deux séquences pour l'installer.

1Transcription
Détermine la séquence de l'ARNm produit lors de la transcription des séquences d'ADN suivantes.
  1. Brin codant : 5'-ATG-TTT-GCA-3'
  2. Brin codant : 5'-ATG-CGG-TAT-CAA-3'
Corrigé
1Transcription
a) Brin codant 5'-ATG-TTT-GCA-3' : remplacer T par U ARNm : 5'-AUG-UUU-GCA-3'
b) Brin codant 5'-ATG-CGG-TAT-CAA-3' : remplacer T par U ARNm : 5'-AUG-CGG-UAU-CAA-3'
Palier 1 — Ça me dit un truc en fait

Deuxième geste de base : lire l'ARNm codon par codon dans la table du code génétique. Application directe, aucune ruse — on découpe par trois et on traduit jusqu'au codon STOP.

2Traduction/ 4 pts
Utilise la table du code génétique pour déterminer la séquence du polypeptide synthétisé à partir de chaque ARNm.
  1. 5'-AUG-GCU-UCA-CCG-UGA-3'
  2. 5'-AUG-AAA-CGU-UUU-UAG-3'
Corrigé
2Traduction
a) AUG = Met ; GCU = Ala ; UCA = Ser ; CCG = Pro ; UGA = STOP Polypeptide : Met – Ala – Ser – Pro
b) AUG = Met ; AAA = Lys ; CGU = Arg ; UUU = Phe ; UAG = STOP Polypeptide : Met – Lys – Arg – Phe
Palier 2 — On s'échauffe

Même consigne qu'au premier palier, mais la donnée change de nature : ce n'est plus le brin codant qui t'est fourni. La règle du « T remplacé par U » ne s'applique plus telle quelle — il faut d'abord revenir à la complémentarité et au sens de lecture.

1Transcription
Détermine la séquence de l'ARNm produit lors de la transcription des séquences d'ADN suivantes.
  1. Brin matrice : 3'-TAC-CCT-TAG-5' (attention : c'est le brin matrice qui est donné)
Corrigé
1Transcription
c) Brin matrice 3'-TAC-CCT-TAG-5' : complémentaire antiparallèle (T→A, A→U, C→G, G→C) ARNm : 5'-AUG-GGA-AUC-3'
Palier 3 — On sécurise le contrôle

Exercice type contrôle : traduire deux ARNm, les comparer nucléotide à nucléotide, nommer le type de mutation, puis remonter à l'ADN. Quatre étapes enchaînées où une erreur au début se propage jusqu'au bout.

3Mutation ponctuelle et ses conséquences/ 5 pts
On compare deux ARNm issus de deux allèles d'un même gène.
ARNm normal : 5'-AUG-CCU-GAG-UUG-UAA-3'
ARNm muté : 5'-AUG-CCU-GUG-UUG-UAA-3'
  1. Traduis les deux ARNm. Donne la séquence des deux polypeptides.
  2. Compare les codons en position 3. Identifie le nucléotide modifié. Précise le type de mutation (synonyme, faux-sens ou non-sens).
  3. Déduis la séquence du brin codant de l'allèle muté (5'→3').
Corrigé
3Mutation ponctuelle et ses conséquences
a) ARNm normal — AUG=Met ; CCU=Pro ; GAG=Glu ; UUG=Leu ; UAA=STOP Polypeptide normal : Met – Pro – Glu – Leu
a) ARNm muté — AUG=Met ; CCU=Pro ; GUG=Val ; UUG=Leu ; UAA=STOP Polypeptide muté : Met – Pro – Val – Leu
b) Codon 3 : GAG→GUG. Le 2e nucléotide : A→U dans l'ARNm. Mutation faux-sens : substitution d'un nucléotide, acide aminé changé (Glu→Val). La protéine est modifiée.
c) Brin codant = ARNm avec U→T. ARNm muté : 5'-AUG-CCU-GUG-UUG-UAA-3' Brin codant muté : 5'-ATG-CCT-GTG-TTG-TAA-3'
Palier 4 — On préshot l'année prochaine

Le registre du bac : on ne demande plus une séquence, mais une relation de causalité complète, du gène jusqu'au phénotype observé chez un patient. C'est l'exercice le plus long de la fiche.

4Problème — La drépanocytose/ 6 pts
La drépanocytose est une maladie génétique causée par une mutation du gène HBB codant la chaîne β de l'hémoglobine. Une substitution d'un seul nucléotide modifie le codon 6 de l'ARNm :
Codon 6 normal : GAG
Codon 6 muté (HbS) : GUG
  1. Donne l'acide aminé codé par chacun des deux codons.
  2. Identifie le nucléotide modifié et la nature du changement dans le brin codant de l'ADN.
  3. L'hémoglobine S (HbS) est peu soluble : elle précipite dans les globules rouges, qui se déforment en faucille et obstruent les petits vaisseaux. Explique, en remontant du gène au phénotype, l'enchaînement causal qui conduit à ce phénotype.
Corrigé
4Problème — La drépanocytose
a) GAG→Acide glutamique (Glu) ; GUG→Valine (Val) Substitution en position 6 : Glu (chargé négativement) remplacé par Val (hydrophobe).
b) ARNm : A→U au 2e nucléotide du codon 6. Brin codant (U→T) : GAG→GTG. Mutation ponctuelle A→T dans le brin codant au 2e nucléotide du codon 6 du gène HBB.
c) Gène HBB (ADN) ⇒ ARNm (codon 6 : GAG→GUG) ⇒ chaîne β (Glu→Val pos. 6) ⇒ HbS HbS peu soluble ⇒ précipitation dans les globules rouges ⇒ déformation en faucille ⇒ obstruction vasculaire : phénotype drépanocytaire.