Génie génétique

4. Du gène à la protéine

Comment un individu peut-il prendre naissance à partir de la série successive de A, T, C et G? L’alphabet des gènes sera traduit en alphabet des protéines: un gène est l’information sur la pelote d’ADN. Cette information sera utilisée dans la production des protéines. Tout d’abord, les protéines s’activent dans une cellule en tant qu’ enzymes, hormones, protéines régulatrices, molécules de soutien etc.. Elles transportent dans le corps diverses substances (par ex. hémoglobine), tout le métabolisme énergétique de l’individu est régi par les protéines. Les cellules sont constituées d’eau et en plus grande partie de protéines. Les protéines sont composées d’un ensemble de 20 acides aminés différents.

Le passage de gène à protéine se fait grâce à la transcription et à la translation (illustrations 1.2.1 et 1.2.2). Dans une première phase, l’information génétique de l’ADN est transcrite en ARN. Ce procédé se nomme transcription (cf. film)

L’ARN- souvent considéré à tort comme le petit cousin de l’ADN- n’est formé que d’un brin contrairement à l’ADN qui en a deux. De surcroît, la base thymine est remplacée par l’uracile (U) dans l’ARN. La transcription se déroule dans le noyau cellulaire et est réalisée par l’enzyme ARN polymérase. Pour ce faire, l’ARN polymérase se déplace le long du brin d’ADN et copie l’information ADN en ARN. Il en résulte un brin appelé ARNm (de l’anglais: messenger ARN, ARN messager). La transcription de l’ADN en ARN est comparable à une mesure de sécurité de la nature: l’information originale sise sur l’ADN ne quitte pas le noyau cellulaire bien protégé. Seule une copie, l’ARNm, sera traduite en protéine et ce, non dans le noyau cellulaire mais à l’extérieur, sur les ribosomes. Les ribosomes sont les «usines» à protéines.

Dans un deuxième temps, une protéine est constituée à partir de l’ARNm. Ce procédé est appelé traduction (cf. film et illustration 1.3). A chaque fois, trois éléments du brin de l’ARNm seront transformés en acide aminé. Par exemple, la leucine provient de CUU, l’arginine, d’AGA etc. Chaque acide aminé se succède l’un à l’autre en formant une chaîne qui va se plier en une protéine à trois dimensions.

Ainsi se termine le parcours d’un gène à une protéine ; et voici comment l’information génétique des parents sera transmise aux enfants. Les enfants reçoivent la moitié des gènes de leur mère et de leur père. Au cas où l’enfant possède des taches de rousseur, son génome contient «le gène pour taches de rousseur» qui provient soit du père soit de la mère soit des deux. La cellule de l’enfant traduit alors l’information génétique en signe caractéristique taches de rousseur. Le «gène pour taches de rousseur» a pour effet de produire les protéines et par l’effet conjoint de ces protéines, on obtient l’expression du signe caractéristique héréditaire.