Cours : Le code génétique

I) Considérations préliminaires

1. Le codage d'un acide aminé

Comment, à partir de 4 bases différentes (A-T-G-C), est-il possible de coder 20 acides aminés différents ? Pour répondre à cette question, émettons quelques hypothèses, partons d'une suite de :

1 base : 4 possibilités (impossible car chiffre trop faible)

2 bases : 16 possibilités (également impossible car nombre trop faible)

3 bases : 64 possibilités (possible)

4 bases : 256 possibilités (possible mais peu probable car nombre trop grand)

On peut donc facilement émettre l'hypothèse que le codage des acides aminés est réalisé par des suites de 3 bases.

2. Les triplets de nucléotides

Comment sont agencé les nucléotides ? Comment se lisent-ils ? Procédons de la même manière et émettons quelques hypothèses :

par lecture chevauchante ?

Prenons la suite A-G-C-U-C-A...

1er acide aminé = AGC

2ème = GCU

3ème = CUC

...

Dans ce cas, la mutation d'une seule base pourra conduire à la modification de 3 acides aminés ! Ce qui est relativement dangereux pour la cellule...

par lecture non chevauchante ?

Prenons la suite A-G-U-C-A-G-A-C-C...

1er acide aminé = AGU

2ème = CAG

3ème = ACC

Cette hypothèse semble envisageable.

lecture non chevauchante avec ponctuation ?

Prenons la suite A-G-U-C-A-G-A-C-C-G-A-C-A...

1er acide aminé = AGU

2ème = CAG

3ème = ACC

Possible mais très aléatoire...

II) Le déchiffrage du code

1. Règles fondamentales

le code est constitué de triplets de nucléotides : 1 triplet = 1 CODON

il existe 43 = 64 codons possibles, codant 20 acides aminés différents : le code est dégénéré

chaque codon ne désigne qu'un seul acide aminé : le code n'est pas ambigüe

le même code génétique est utilisé chez tous les êtres vivants : le code est universel

2. Codons STOP

Sur les 64 codons, 61 ont une correspondance en acides aminés. Les 3 codons qui n'ont pas de correspondances en acides aminés (UAA ; UAG ; UGA) sont des codons STOP (aussi appelés codons non sens) : ils arrêtent la traduction de l'ARN.

3. Codons d'initiation

Comment le système choisit-il le bon cadre de lecture ? Il commence toujours par le même codon de départ de traduction : le codon d'initiation = AUG (Méthionine).

4. Dégénérescence du code

La dégénérescence du code varie selon les acides aminés :

leucine (Leu) : 6 codons différents

thréonine (Thr) : 4 codons différents

Triptophane (Trp), Méthionine (Met) : 1 seul codon

III) Organisation moléculaire d'une séquence codante

Merci à Mr Olivier FAURE, enseignant à l'université Jean Monnet (Saint Etienne)