Expansion du code génétique : outils et techniques

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Description

Cette séance de cours couvre les fondamentaux de la traduction de l'ARNm, y compris les structures de l'ARNm bactérienne et eucaryotique, les stades de traduction et les structures secondaires de l'ARNt. Elle se transforme également en bloqueurs translationnels, en technologie d'affichage de l'ARNm et en méthodes d'expansion du code génétique comme la suppression de l'ambre. L'instructeur discute de la technique SILAC-BONCAT, de l'incorporation mondiale d'acides aminés non naturels et de la stratégie BONCAT pour l'étiquetage des protéines nouvellement synthétisées. Les applications pratiques de l'expansion du code génétique dans le cerveau de la souris et l'étude des acides aminés incorporés par mutagenèse des acides aminés non naturels sont également explorées.

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alt= Cycle de l'élongation de la traduction par le ribosome|vignette|Cycle de l'élongation de la traduction par le ribosome. Les ARNt (vert foncé) apportent les acides aminés (carrés) au site A. Une fois l'accommodation codon-anticodon réalisée, il y a formation de la nouvelle liaison peptidique, puis translocation du ribosome d'un codon le long de l'ARNm. En biologie moléculaire, la traduction génétique est l'étape de synthèse des protéines par les ribosomes, à partir de l'information génétique contenue dans les ARN messagers.

An expanded genetic code is an artificially modified genetic code in which one or more specific codons have been re-allocated to encode an amino acid that is not among the 22 common naturally-encoded proteinogenic amino acids. The key prerequisites to expand the genetic code are: the non-standard amino acid to encode, an unused codon to adopt, a tRNA that recognises this codon, and a tRNA synthetase that recognises only that tRNA and only the non-standard amino acid.

thumb|right|300 px|Structure 3D d'un ARN régulateur (riboswitch) La structure de l'ARN décrit l'arrangement des paires de bases et de la conformation de l'ARN en trois dimensions. L'ARN étant trouvé le plus souvent sous forme de simple-brin dans la cellule, il se replie en effet sur lui-même en formant des appariements Watson-Crick intramoléculaires. Ceci conduit à la formation de régions localement en hélice et de régions en boucle où les bases ne sont pas appariées.

vignette|Représentation schématique de la synthèse et de la maturation d'un ARN messager dans une cellule eucaryote. L'acide ribonucléique messager, ARN messager, ou ARNm (en anglais, mRNA, pour messenger ribonucleic acid), est une molécule intermédiaire d'acide ribonucléique (ARN), consistant en une copie transitoire d'une portion de l'ADN correspondant à un ou plusieurs gènes d'un organisme biologique. L'ARNm est utilisé comme intermédiaire par les cellules pour la synthèse des protéines.

vignette|Structure générique d'un acide , classe d'acides aminés majeure en biochimie entrant notamment dans la constitution des protéines. La chaîne latérale est ici représentée par le symbole R en magenta, tandis que le est orangé. vignette| Structure et classification des aminés protéinogènes des eucaryotes. La pyrrolysine n'y figure pas car on ne la trouve que chez certaines archées méthanogènes. vignette|Structure de la gabapentine.