code génétique universel

[invite897eb2e3]

Bonsoir mesdames et messieurs.

Je suis nouveau sur le site.

Voici ma question :

On dit que le code génétique est universel. Ce qui veut dire que tous les êtres humains ont dans leur ADN ces quatre nucléotides A, C G et T.

D'abord : le nucléotide c'est quoi : adénine, cytosine, guanine et thymine ? Ou alors, c'est aussi la base azotée qui va avec.

On dit aussi qu'il y a des exceptions sur l'universalité du code génétique. Ce qui veut dire que certaines espèces n'ont pas A, C, G et T. Dans ce cas quelles sont ces espèces ?


Je lis, je lis, je lis. Je ne comprends pas tout.

Parfois on dit que A, C G et T sont des bases nucléiques.

Quelqu'un peut-il m'éclairer ?
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[Geb]

Bonsoir,

Ce qu'on appelle le code génétique, c'est la série de 64 triplets de nucléotides (appelés "codons") qui sont traduits (pour la plupart) en acides aminés.

Parmi les formes de vie terrestres qui ont été étudiées jusqu'ici, on connaît effectivement une vingtaine de codes légèrement différents du code génétique "standard" (celui qui a été le premier à être déterminé, entre 1961 et 1967).

Si mes souvenirs sont bons, la première entorse à l'idée d'un code génétique réellement "universel" a été identifiée dès 1969, grâce à l'étude de la transcription de l'ADN mitochondrial.

Cordialement.

[Geb]

Si mes souvenirs sont bons, la première entorse à l'idée d'un code génétique réellement "universel" a été identifiée dès 1969, grâce à l'étude de la transcription de l'ADN mitochondrial.

Mes souvenirs n'étaient pas tout à fait bons. Apparemment, c'était plutôt 1979 et non pas 1969.

Voilà une source pour appuyer mes propos ci-dessus :

- Origin and evolution of the genetic code: The universal enigma (Koonin & Novozhilov, 2009)

Since the discovery of codon reassignment in human mitochondrial genes (Barrell et al., 1979), a variety of other deviations from the standard genetic code in bacteria, archaea, eukaryotic nuclear genomes and, especially, organellar genomes have been reported, with the latest census counting over 20 alternative codes (Knight et al., 1999, 2001; Yokobori et al., 2001; Santos et al., 2004; Sengupta et al., 2007). All alternative codes are believed to be derived from the standard code (Knight et al., 2001); together with the observation that many of the same codons are reassigned (compared with the standard code) in independent lineages (e.g., the most frequent change is the reassignment of the stop codon UGA to tryptophan), this conclusion implies that there should be predisposition toward certain changes; at least one of these changes was reported to confer selective advantage (Santos et al., 1999).

Sur ce, je te souhaite la bienvenue sur les forums de Futura.

Cordialement.

[invite897eb2e3]

si je comprends bien, seuls les mitochondries font exception à l'universalité du code génétique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut,

si je comprends bien, seuls les mitochondries font exception à l'universalité du code génétique ?

Chez l'humain, oui, à ma connaissance. Mais j'ai déjà lu qu'il existait des exceptions aussi chez des bactéries et des champignons. A confirmer.

[invite3b63c957]

Bonjour,

Il existe aussi des exceptions chez les virus aussi (si on élargie à ce qui n'est pas vivant par contre...) ! Ainsi que chez les bactéries (je n'ai pas d'exemple dsl...).
Je l'ignorais pour les champignons ? Des exemples ?

A+

[Deedee81]

Pour les virus c'est normal. Il a forcément un code génétique adapté à son hôte..... mais là dessus je me demande si c'est toujours vrai. Y a-t-il des variations du code chez des virus qui (par exemple) s'en prennent à l'homme ?

Je l'ignorais pour les champignons ? Des exemples ?

C'est de mémoire et je peux d'ailleurs me tromper. Faudrait trouver des refs.

Réponse complémentaire au premier message :
concernant les ACGT, si, dans ces exceptions c'est les mêmes nucléotides. C'est l'association "code => acide aminé" qui change (légèrement, les codes étant d'ailleurs proche d'un optimum minimisant les impacts des erreurs, par exemple en mutant préférentiellement un acide aminé hydrophile en un autre également hydrophile. On voit là la grosse papatte de l'évolution, même si on ne connait pas le détail de l'époque où le code est apparu).

Il me semble de mémoire qu'il existe quelques exceptions avec d'autres nucléotides chez des extrémophiles (bactéries des fumeurs noirs). A confirmer aussi.

Et en génétique de labo, certains s'amusent aussi à créer des codes avec d'autres nucléotides, mais bon, ça c'est autre chose

[invite3a3d529a]

Hello,

J'apporte mon grain de sel concernant ce cafouillage général des bases nucléiques VS nucléotides

ALORS. Première chose : se méfier des lettres A, T, C, G. Pourquoi ? Elles sont utilisées pour désigner des molécules différentes, par exemple on peut utiliser A pour parler d'adénine mais aussi d'adénosine. Ce n'est pas la même chose. Explications :

Les bases présentes dans l'ADN sont Adénine, Cytosine, Guanine et Thymine. Dans l'ARN, la Thymine est remplacée par l'Uracile. Ces structures ne désignent que les bases azotées, ce sont des cycles puriques (A et G) ou pyrimidiques (les trois autres).

Ensuite, les nucléosides : c'est l'association d'une base + un sucre. Dans l'ADN, c'est le désoxyribose (comme la lettre D de l'ADN le précise), dans l'ARN, c'est du ribose. Les 5 nucléosides qui nous intéressent sont l'Adénosine, la Guanosine, la Cytidine, la Thymidine, et l'Uridine. Pour être précis si on parle de l'ADN, on rajoute le préfixe désoxy- devant les termes correspondant à l'ADN (A, C, G, et T).

Et enfin, les nucléotides. Ce sont des nucléosides liés à 1, 2 ou 3 groupement(s) phosphate(s). Ils se fixent au niveau du (désoxy)ribose. Le terme nucléotide est vague : il est préférable de parler de nucléoside mono/di/tri phosphate pour être précis quant au nombre de phosphate dans ton nucléotide. Il y a donc pas mal de nucléotides : il y a l'adénosine mono/di/tri phosphate, la cytidine mono/di/tri phosphate, etc, avec les acronymes qui leur correspond : AMP/ADP/ATP, CMP/CDP/CTP, etc.

En ce qui concerne un ADN ou un ARN polymérisé, les nucléotides présents sont mono-phosphate (sauf le tout premier d'un brin qui est tri-phosphate mais bref).
Retenir : base + sucre = nucléoside
nucléoside + 1/2/3 phosphate(s) = nucléotide.
Attention au piège niveau nomenclature : le terme cytosine peut laisser penser qu'on parle d'un nucléoside, mais non attention, il s'agit d'une base toute seule, sans sucre.

Je peux t'expliquer le nom et la position des liaisons entre chaque élément pour former un nucléotide si tu le souhaites.

Dalmia

[Geb]

Faudrait trouver des refs.

Pas trop le temps mais une réaction vite fait quand même. J'ai fait une recherche sur Google scholar dans les publications qui citent le papier de Barrell et al. (1979) et voilà sur quoi je suis tombé en matière de publications qui mentionnent des codes génétiques alternatifs dans certains organismes vivants (ce qui exclut les codes génétiques alternatifs artificiels) :

- Zoosporic Marine Fungi (Thraustochytriaceae and Dermocystidiaceae) (Goldstein, 1973),
- Natural variation in the genetic code (Fox, 1987),
- Unusual genetic codes and a novel gene structure for tRNA^Ser AGY in starfish mitochondrial DNA (Himeno et al., 1987),
- Genome organization of Artemia mitochondrial DNA (Batuecas et al., 1988),
- Platyhelminth mitochondrial DNA: Evidence for early evolutionary origin of a tRNA^serAGN that contains a dihydrouridine arm replacement loop, and of serine-specifying AGA and AGG codons (Garey and Wolstenholme, 1989),
- Strong homology between the small subunit of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase of two species of Acetabularia and the occurrence of unusual codon usage (Schneider et al., 1989),
- Planarian mitochondria II. The unique genetic code as deduced from cytochrome c oxidase subunit I gene sequences (Bessho et al., 1992),
- Blepharisma Uses UAA as a termination codon (Liang and Heckmann, 1993),
- Non-universal decoding of the leucine codon CUG in several Candida species (Ohama et al., 1993),
- Codons AGA and AGG are read as glycine in ascidian mitochondria (Yokobori et al., 1993),
- The structure of the small mitochondrial DNA of Kluyveromyces thermotolerans is likely to reflect the ancestral gene order in fungi (Clark-Walker and Weiller, 1994),
- Macronuclear gene-sized molecules of hypotrichs (Hoffman et al., 1995),
- UAG is a sense codon in several chlorophycean mitochondria (Hayashi-Ishimaru et al., 1996),
- The Complete Mitochondrial DNA Sequence of Scenedesmus obliquus Reflects an Intermediate Stage in the Evolution of the Green Algal Mitochondrial Genome (Nedelcu et al., 2000).

Koonin & Novozhilov (2009) font allusion à "plus de 20 codes génétiques alternatifs", mais je n'en ai trouvé qu'une douzaine jusqu'ici. Ce n'est déjà pas si mal. Il suffit de regarder les résumés des publications pour lister les différents organismes concernés.

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

wow, ça c'est de la référence. Geb, je te remercie pour cette recherche approfondie.

[Flyingbike]

Sans aller chercher trop loin, le code génétique mitochondrial est différent du notre ! (Au sein de la même cellule)

[invite3b63c957]

Merci Geb !

[Deedee81]

Salut,

Sans aller chercher trop loin, le code génétique mitochondrial est différent du notre ! (Au sein de la même cellule)

Et ce qui est extraordinaire, c'est qu'une grande partie du code génétique de la mitochondrie (bactérie) d'origine est passée dans le code génétique cellulaire. Clairement, ce n'est pas juste un copier-coller. Ca m'a toujours épaté.

[invite3b63c957]

Ca m'a toujours épaté.

Moi aussi !

[Deedee81]

le code génétique cellulaire

Ouuups, je voulais dire "code génétique nucléaire", vous aurez rectifié

[Amanuensis]

Clairement, ce n'est pas juste un copier-coller.

Si ce n'est pas juste un copier-coller (à l'origine (1)), ce serait quoi?

(1) Cela évolue ensuite

[invite9dc7b526]

Dans pas mal d'organismes il y a des échanges de gènes entre génome nucléaire et génome mitochondrial. Les codes génétiques ne sont pas si différents que ça. D'ailleurs si on utilise des bactéries pour exprimer des gènes d'eukaryotes c'est bien que les codes génétiques sont compatibles.

[Deedee81]

Si ce n'est pas juste un copier-coller (à l'origine (1)), ce serait quoi?
(1) Cela évolue ensuite

J'ai du mal à imaginer un gène qui "marcherait mal" (du fait du codage différent) et évoluerait ensuite. Mais je vois mal comment ça aurait pu se faire autrement. C'est pour ça que cela m'épate. Mais :

Dans pas mal d'organismes il y a des échanges de gènes entre génome nucléaire et génome mitochondrial. Les codes génétiques ne sont pas si différents que ça. D'ailleurs si on utilise des bactéries pour exprimer des gènes d'eukaryotes c'est bien que les codes génétiques sont compatibles.

C'est une bonne remarque. Les OGM auraient bien du mal à marcher (ceux utilisant des gènes bactériens évidemment) sinon.

Je n'y avais pas pensé.