Enigme: repérer une suite de codons dans l'ADN

[Usum]

Bonjour,

Je ne connais rien dans cette matière et j'aurais besoin de vos lumières pour résoudre l'énigme suivante.

La proposition est :

Une suite de x trinucléotides se répète avec une structure d’histone qui se juxtapose avec un codon Start

Le but est donc d'établir le nombre de possibilités correspondant à cette proposition au sein de l'ADN humain.

1er postulat
L’ensemble de x codons décrit ne comprend ni le codon Start, ni le codon Stop (car sans valeur pour un professionnel et ne serait donc pas décrit).
On ne sait pas si cette série constitue à elle seule un gène ou bien est située au sein d’un gène.


2ème postulat
En général, un acide aminé est codé par plusieurs codons (sauf Trp ou le codon Start). On ne prendra donc que les acides aminés comme critère et notamment le codon le plus représenté statistiquement dans la synthèse de cet acide aminé.

20 acides aminés = 20^x possibilités

3ème postulat
Nous avons en tout 6 familles d’histone dont 2 dites « linker histones »
On fixera arbitrairement le nombre d'histones à 2 (à moins que l'on soit en mesure d'identifier toutes les structures d’histone qui se juxtaposent avec le début d’un codon Start ?).


Au final, nous aurions donc 20^x * 2 possibilités ?

Vous remerciant par avance de vos remarques.
Cordialement.
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[Junina]

Bonjour, je vais essayer d'apporter une bribe de réponse sans certitude...

Le code génétique permet d'établir la correspondance entre la séquence d'ARN messager (intermédiaire entre l'ADN et la protéine) et la séquence d'acide aminé correspondant (qui constitue la protéine).

Il existe 64 codons (triplet de nucléotides) dont 3 codons stops et 1 codon start, du coup si on élimine ces deux dernier types dans le calcul qui comme tu dis : "(car sans valeur pour un professionnel et ne serait donc pas décrit)" ..je dirais qu'on aurait alors 3 exposant 60(nombre de codons)*2(nombre d'histones différents), ainsi cela revient à faire le calcul de 3^120

Après sachant que plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé (cela dû à la redondance du code génétique) et que cela varie en fonction des acides aminés, le nombre de combinaisons calculé ci dessus est forcément supérieur aux nombres de séquences en acide aminé réalisable. Et la je bloque pour la suite...

D'où vient cette énigme?

[Usum]

Bonjour Junina,

Merci de votre réponse.

Pour préciser, effectivement, un trinucléotide ou codon = 3 bases (nucléotide) pouvant prendre comme valeurs A T C G soit donc 4³ = 64

Auquel je retire les 4 codons "inutiles", ce qui m'en donne 60.

Or, comme expliqué dans le 2ème postulat, afin de réduire sensiblement le nombre de possibilités, "on ne prendra donc que les acides aminés comme critère et notamment le codon le plus représenté statistiquement dans la synthèse de cet acide aminé".

Soit donc au final 20 codons "majeurs" au lieu des 60 possibles.
C'est un choix totalement arbitraire partant du principe que seul l'acide aminé est le déterminant ("fonction") et non la source à l'origine de sa "création". En clair, l'acide aminé est supposé être identique qq soit le codon à l'origine de sa création ?

Par ailleurs, sachant que j'ai une suite indéterminée de x codons pouvant chacun prendre 20 valeurs, j'ai donc bien 20^x possibilités ?

Enfin, concernant le nombre d'histones, n'en ayant que 2, chaque séquence de x codons pouvant être soit sur l'un soit sur l'autre, je ne prends pas ce facteur "2" au niveau de la puissance mais effectue une simple multiplication.

[Junina]

Dans ce cas la j'aurais plutôt tendance à dire 20*2 exposant X (nombre de triplets de nucléotides) chacune des 20 possibilités d'acide aminé est à multiplier par deux vue qu'à chaque combinaison éventuelle celui ci sera associé soit à l'un ou l'autre type de linker histones.

Par contre pour cette question: "(à moins que l'on soit en mesure d'identifier toutes les structures d’histone qui se juxtaposent avec le début d’un codon Start ?)."
Pourquoi ne pas prendre en compte les 6 familles d'histones dans la variable et sont_ils identifiables..? Je n'en ai aucune idée..en effet ce serait intéressant d'avoir un avis plus spécialiste sur la question.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Flyingbike]

Bonjour

Une suite de x trinucléotides se répète avec une structure d’histone qui se juxtapose avec un codon Start

Ceci ne veut rien dire.
Je ne comprends absolument pas l'histoire des histones, il y a en effet plusieurs types d'histones mais les nucléosomes ne sont PAS un assemblage aléatoire ou variables d'histones. Un nucléosome est un complexe ADN-histones sachant que chaque nucléosome comporte un octamère (en fait un tétramère de dimères, H2A, H2B, H3 et H4) et l'histone H1 (linker).

J'ajouterai qu'il semble que les histones ne sont pas positionnées au hasard sur l'ADN...

[Usum]

Merci

Pour clarifier le 20^x * 2, nous sommes dans le "OU" et non dans le "ET" qui donnerait effectivement (20*2)^x
C'est à dire que la solution n'est pas une combinaison des combinatoires calculées pour chaque structure d'histone, ce qui revient à dire qu'elle n'est valable que pour 1 histone et non plusieurs.

Donc si je n'obtiens aucun résultat (expérimental) avec les combinatoires sur le premier histone, c'est donc que je me suis trompé d'histone et qu'il me faut renouveller ce test avec un autre histone.

3ème postulat (REVU)
Nous avons en tout 6 familles d’histone dont 2 dites « linker histones »
Nous privilégierons celles du cœur du nucléosome (octamère), soit donc les familles H3, H4, H2A et H2B.
Ce qui limite/simplifie notre recherche au premier niveau de l’assemblage de la chromatine.

Il en découle que la suite de codons recherchée est donc partie intégrante d’un gène situé sur l’ADN nucléosomal.

4ème postulat
Le codon Start ne peut être présent que sur l’ADN nucléosomal (puisque pas de codons disponibles ailleurs au sein d’un nucléosome), ce qui signifie qu’il faut comprendre le terme « juxtaposer » de la proposition par « faisant suite » (avant ou après?) à x codons.
A noter que dans l'article cité plus bas, il est question de récurrences de 4 dinuclétoides (8 paires de base) alors que la proposition parle de 3 codons (9 paires de bases). Il n'y a qu'un pas pour prendre le codon Start avec les 4 dinucléotides et arriver au chiffre de 9 paires de bases mais cela me semble incorrect.



Par ailleurs, il semblerait que l'état d'avancement actuel de cette matière n'ait pas encore permis l'établissement précis de "cartes" de positionnement des nucléosomes?
http://www.plosgenetics.org/article/...l.pgen.1003036

Je veux dire par là qu'il n'existerait pas encore les données ni les outils permettant de faire une recherche de concordance spatiale (non statistique) entre un codon (Start) et une structure d'histone donnée?
A moins que cela soit disponible dans un outil tel celui-ci ?:
http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/...9243-100871545

P.S.: J'ai l'impression que mes questions semblent farfelues ou par trop "floues" (au vu du faible nombre de réactions), ce dernier cas étant a priori un parti pris volontaire de l'auteur de cette énigme.
Si cette énigme semble être "idiote" à certains, je suis preneur de toute explication.
Dans le cas contraire, j'irai sur un forum spécialisé "actif" (peu nombreux à première vue)

Merci de m'avoir lu !

[toothpick-charlie]

si tu disais où tu veux en venir? là c'est très flou.

[sebastien_cha]

Bonjour,
je pense que ce que les gens ne comprennent pas c'est ton postulat de base qui est ton énigme :

Une suite de x trinucléotides se répète avec une structure d’histone qui se juxtapose avec un codon Start

Ce n'est peut être que moi mais pourquoi une structure d'histone qui se juxtaposerait avec un codon start serait intéressante ?

1er postulat
L’ensemble de x codons décrit ne comprend ni le codon Start, ni le codon Stop (car sans valeur pour un professionnel et ne serait donc pas décrit).
On ne sait pas si cette série constitue à elle seule un gène ou bien est située au sein d’un gène.

Pourquoi ? Tu dis toi même que l'histone est juxtaposée à un codon start ! Donc fait partie de ta séquence de trinucléotide.

2ème postulat
En général, un acide aminé est codé par plusieurs codons (sauf Trp ou le codon Start). On ne prendra donc que les acides aminés comme critère et notamment le codon le plus représenté statistiquement dans la synthèse de cet acide aminé.

20 acides aminés = 20x possibilités

Ce qui ne tiens pas compte de la phase de lecture !

3ème postulat
Nous avons en tout 6 familles d’histone dont 2 dites « linker histones »
On fixera arbitrairement le nombre d'histones à 2 (à moins que l'on soit en mesure d'identifier toutes les structures d’histone qui se juxtaposent avec le début d’un codon Start ?).

N'importe quel histone du nucléosome peut se retrouver à coté d'un codon start.

Ensuite ton deuxième problème je pense :

Le but est donc d'établir le nombre de possibilités correspondant à cette proposition au sein de l'ADN humain.

si je traduis: Quelles sont les possibilités qu'un codon start se retrouve juxtaposé à une structure d'histone. Tu dois tenir compte de ceci :
l'ADN qui entoure un nucléosome (structure d'histone) est de 147 nucléotides, que la boucle entre 2 nucléosomes est d'environ 200 nucléotides et qu'un gène fait par exemple pour l'actine 2000 nucléotides. Un gène est "enroulé" autours de plusieurs nucléotides.

Après c'est plus de la bio-informatique et donc je décroche un peu, je n'ai peut être rien compris à l'énigme.

[Usum]

.....................

[Usum]

si tu disais où tu veux en venir? là c'est très flou.

Disons que c'est le début d'une étude de faisabilité

[Usum]

Petit loupé sur ma réponse précédente "............."

Ce n'est peut être que moi mais pourquoi une structure d'histone qui se juxtaposerait avec un codon start serait intéressante ?

Un défi d'ordre intellectuel ?

Pourquoi ? Tu dis toi même que l'histone est juxtaposée à un codon start ! Donc fait partie de ta séquence de trinucléotide.

Au début, j'imaginais (bêtement?) une superposition spatiale entre notre suite de codons (nucléosomal) et ce codon start (que j'imaginais provenir d'une autre source que l'ADN nucléosomal).
Or, comme implicitement dit plus tard dans le postulat 4, nous devrions avoir en fait {Start, 3 des 20 codons possibles} ou l'inverse.

Dans le pire des cas, on pourrait imaginer un rapprochement spatial entre l'ADN nucléosomal d'un codon 1 et celui d'un codon Start d'un autre nucléosome mais j'exclus cette possibilité pour le moment si tant est qu'elle soit pertinente.

Ce qui ne tiens pas compte de la phase de lecture !

Désolé mais je ne comprends pas.

N'importe quel histone du nucléosome peut se retrouver à coté d'un codon start.

En est-on sûr ? de manière "répétée" ?

Un gène est "enroulé" autours de plusieurs nucléotides.

Bon rappel!

Après c'est plus de la bio-informatique et donc je décroche un peu, je n'ai peut être rien compris à l'énigme

Tu as tout compris au contraire.
L'étape suivante est effectivement une simulation des fonctions des protéines qui résulteraient des différentes combinatoires !

[Usum]

N'importe quel histone du nucléosome peut se retrouver à coté d'un codon start.

En fait, je reviens sur mon précédent post.
On pourrait réduire le nombre de possibilités en cherchant les répétitions de {Start, 3 des 20 codons possibles} ou l'inverse où Start serait "lié/face" à un histone donné?

Le tout par simulation informatique si tant est que les sources existent ?

La suite donnant le plus grand nombre d'occurrences serait l'élue.

[Usum]

Dernière relance avant que j'aille sous d'autres cieux.