la traduction version finale -...
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La traduction
E. G
relie
r Ly
cée
J. M
ou
lin
I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
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E. G
relie
r Ly
cée
J. M
ou
lin
Décodage de l’ARNm
Code utilisé?
E. G
relie
r Ly
cée
J. M
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lin
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E. G
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r Ly
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J. M
ou
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Le code génétique
Définition Constitution Propriétés
Code à 3 lettres!
E. G
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r Ly
cée
J. M
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E. G
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r Ly
cée
J. M
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Le code génétique
Définition Constitution Propriétés
Universel
Dégénéré
E. G
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r Ly
cée
J. M
ou
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Dégénéré
Non chevauchant
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E. G
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r Ly
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La traduction
E. G
relie
r Ly
cée
J. M
ou
lin
I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
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E. G
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Eléments intervenants dans la traduction
Ribosomes
- 65% d’ARN
- 35 % de protéines
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- Libres
- Ou fixés sur le RE
- 2 sous-unités
- 1 sillon dans lequel
passe l’ARNm 6
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ou
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Un ribosome comporte 3 sites de liaison pour les molécules d’ARN :
- un site pour l’ARNm- deux sites de liaison pour l’ARNt
A : en entranceP : lié à l’extrémité en croissance de la chaîne polypeptidique
Eléments intervenants dans la traduction
Ribosomes
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ou
linP : lié à l’extrémité en croissance de la chaîne polypeptidique
Les sites A et P, de nature protéique, sont très proches l’un de l’autre,ce qui oblige les 2 molécules d’ARNt à s’apparier à des codonsimmédiatement adjacents le long de l’ARNm.
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http://www.cartage.org.lb
Grande sous unité
Petite sous unitéProtubéranc
ecentrale
Structure d’un ribosomeEléments intervenants dans la traduction
Ribosomes
Chacune des sous unités est caractérisée par son coefficient de sédimentation exprimé en unités Svedberg.
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Procaryote Eucaryote
Coefficient de sédimentation
Ribosome entier 70S 80S
Grande sous unité 50S 60S
Petite sous unité 30S 40S
Taille
29 nm x 21nm 32nm x 22nm
Contenu
Grande sous unité ARNr : 5S et 23S
34 protéines (L1, L2…)
ARNr : 28S, 5,8S et 5S
49 protéines
Petite sous unité ARNr 16S
21 protéines (S1….S21),
certaines reconnaissant et
fixant l’ARNm
ARNr 18S
33 protéines
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Eléments intervenants dans la traduction
Les ARNt
- Monobrin d’une
centaine de
nucléotides d’ARN
qui se replie/
liaisons H
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Eléments intervenants dans la traduction
Les ARNt
- Anticodon: triplet de
nucléotides
- Complémentaire
d’un codon de
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d’un codon de
l’ARNm
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Eléments intervenants dans la traduction
Les ARNt
- Branche acceptrice:
- Zone de fixation à un
acide aminé
- Extrémité 5’ P
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- Extrémité 5’ P
- Extrémité 3’ : CCA
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Eléments intervenants dans la traduction
Les ARNt
Liaison ester entre l’acide aminé et le
nucléotide:
- haut potentiel d’hydrolyse
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- haut potentiel d’hydrolyse
- apporte l’énergie pour les
futures liaisons entre les aa
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Eléments intervenants dans la traduction
Les ARNt
Intervention d’une enzyme appelée aminoacyltRNA synthétase qui reconnaît à la fois :
- le bon acide aminé- le tRNA correspondant.
20 acides aminés: 20 aminoacyl-ARNt synthétases différentes.
E. G
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J. M
ou
lin20 acides aminés: 20 aminoacyl-ARNt synthétases différentes.
http://jeanzin.fr/2013/08/27/lorigine-du-code-genetique/
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E. G
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La traduction
E. G
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r Ly
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J. M
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I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
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E. G
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Mécanismes de la traduction
Initiation Elongation Terminaison
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lien traduction
E. G
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Mécanismes de la traduction
Initiation Elongation Terminaison
E. G
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E. G
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Mécanismes de la traduction
Initiation Elongation Terminaison
l’hydrolyse du GTP, provoque la dissociation du complexe de pré-initiation. La sous-unité 60S peut
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17- le site A (site acide aminé) où viendra le tRNA porteur de l’acide aminé- le site P (site peptidique) pour le tRNA porteur de la chaîne peptidique en cours d’élongation
tiation. La sous-unité 60S peutalors s’assembler pour former le
ribosome 80S
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Mécanismes de la traduction
Initiation Elongation Terminaison
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Procaryotes : présence d’une séquence de ShineDalgarno
Eucaryotes : l’ARNm glisse le long du ribosome jusqu’à ce que le premier AUG soit en
contact avec le ribosome.
E. G
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r Ly
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Elongation
Mécanismes de la traduction
E. G
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accrochage d’un nouvel
aminoacyltRNA dans le
ribosome
vidéo
Vidéo 2
E. G
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Elongation Terminaison
Mécanismes de la traduction
Formation d’une liaison
peptidique
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20
peptidique
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Elongation Terminaison
Mécanismes de la traduction
translocation
Le ribosome va avancer d’un cran, c’est à dire de 3 nucléotides (un
codon) sur le mRNA dans la direction 5’--->3’.
Initiation
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E. G
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Mécanismes de la traduction
Initiation Elongation Terminaison
Codon stop: pas d’ARNt
correspondant!
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correspondant!
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Mécanismes de la traduction
Terminaison
- Intervention de facteurs de
terminaison
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terminaison
- Rupture de la liaison aa-ARNt
- Dissociation du complexe.
Vidéo récaptranscription traductio
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Remarques: polysome
- Un seul ARN m et plusieurs
ribosomes
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ribosomes
- Augmentation du
rendement
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Remarques: ARNm polycistronique et monocistronique
E. G
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- Procaryotes: ARNm polycistronique: si un autre AUG: une autre
protéine
- Eucaryotes: ARNm monocistronique: La coiffe en 5’ est nécessaire à la
traduction. Une seule protéine pour un ARNm.
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Remarques: Action des antibiotiques
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E. G
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Remarques: Action des antibiotiques
Pourquoi les antibiotiques agissent-ils uniquement sur les
procaryotes?
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Les ribosomes des procaryotes sont différents de ceux des
eucaryotes
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Remarque: phénomène de transcription et de traduction simultanés chez les procaryotes
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http://www-lemm.univ-lille1.fr/biologie/biocellulaire/apprendre/chapitre9/ch9_page4.htm
Un seul ARNm porte un grand nombre de ribosomes qui le décodent simultanément (polysome ou poly ribosome). Comme plusieurs ARN polymérases fonctionnent simultanément sur le même gène, ces polysomes sont associés en « grappes » à l’ADN bactérien.
E. G
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J. M
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La traduction
E. G
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cée
J. M
ou
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I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
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E. G
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cée
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Pour être fonctionnelle, la protéine doit prendre une structure tridimensionnelle particulière avec de nombreux repliements. Cette structure active
Modifications post-traductionnelles
E. G
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Cette structure active dépend
- de la configuration initiale, c'est-à-dire l'ordre des acides aminés
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E. G
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r Ly
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ou
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Pour être fonctionnelle, la protéine doit prendre une structure tridimensionnelle particulière avec de nombreux repliements. Cette structure active dépend
Modifications post-traductionnelles
E. G
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ou
lin
dépend
- de nombreuses réactions enzymatiques conduisant à l'établissement de liaisons covalentes (ponts disulfure, glycosylation, acétylation, prénylation) ou à la rupture de liaisons covalentes (hydrolyses). 31
E. G
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r Ly
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ou
lin
Pour être fonctionnelle, la protéine doit prendre une structure tridimensionnelle particulière avec de nombreux repliements. Cette structure active dépend
Modifications post-traductionnelles
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ou
lin
dépend
- de l'intervention de protéines chaperonescomme les protéines du choc thermique généralement désignées par HSP (heatshockproteins).
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http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/chimcell/notesmolecules/proteines_2.htm
E. G
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L’ensemble de ces modifications permettent en fait de :
• réguler l'activité des protéines
• les "étiqueter" afin qu'elles soient reconnues par d'autres molécules ou par des systèmes de dégradation
• les ancrer dans une membrane
Modifications post-traductionnelles
E. G
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J. M
ou
lin• les ancrer dans une membrane
• les intégrer à une cascade de signalisation
• les "adresser" à un compartiment cellulaire
• définir une identité immunologique (groupes sanguins)
La protéine ainsi modifiée adopte une structure et a des propriétés physicochimiques très différentes de la molécule directement codée par le gène.
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• Ex: l’acétylation
L'acétylation est l'addition d'un groupement CH3-C=O sur les résidus lysine en position N-terminale ou au sein de la chaîne polypeptidique. La réaction est catalysée par des acétyltransférases.
Modifications post-traductionnelles
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acétyltransférases.
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http://biochimej.univ-angers.fr/Page2/COURS/7RelStructFonction/2Biochimie/2ModifPOSTtraduc/3Acetylation/1AceTylation.htm
E. G
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• l’acétylation stimule la transcription
• en diminuant la force d'interaction entre les histones et l'ADN.
Modifications post-traductionnelles
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• en créant des sites de fixation pour les complexes d'activation de la transcription. Certains de ces complexes contiennent des protéines à bromo-domaines qui fixent les lysines acétylées.
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• Ex: Phosphorylation : importance dans la transduction des signaux
Modifications post-traductionnelles
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• Ex: Phosphorylation : les effets de l’insuline
Modifications post-traductionnelles
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http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/signaltrans/olsignalkinases.html
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• Ex: Phosphorylation
Modifications post-traductionnelles
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http://employees.csbsju.edu/hjakubowski/classes/ch331/signaltrans/olsignalkinases.html
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• Clivage
• Création de ponts
disulfures
Modifications post-traductionnelles
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Maturation de
l’insuline
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Modifications post-traductionnelles
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40• Hydroxylation des prolines du collagène: La structure en triple hélice du tropocollagène est stabilisée par des ponts hydrogènes entre les hélices. Elle est très dépendante de la présence d'hydroxyproline.
E. G
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Modifications
post-
traductionnelles
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Exemple du collagène:- Étape 1: clivage peptide signal- Etape 2: glycosylation et
hydroxylation- Etape 3: création de ponts
disulfures- Etape 4: La triple hélice
s’enroule- Etape 6: clivage
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Modifications post-traductionnelles
E. G
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La glycosylation est la modification post-traductionnelle qui ajoute des sucres. Les protéines glycosylées sont destinées à être sécrétées ou intégrées à la membrane plasmique.Le degré de complexité des glycanes ajoutés va de paire avec l'évolution de l'organisme considéré.Source : Marth & Grewal (2008)
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Modifications post-traductionnelles
Addition de lipides
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La traduction
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I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
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Adressage des protéines
De plus, pour être véritablement fonctionnelle, la protéine doit avoir une localisation correcte: intracellulaire - cytoplasme, noyau, mitochondries, membrane plasmique - ou extracellulaire.
E. G
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Le transfert de protéines à partir des ribosomes présents dans le cytoplasme s'appelle translocation et s'effectue par des mécanismes dits d'adressage cellulaire. E.
Gre
lier
Lycé
e J.
Mo
ulin
Adressage des protéines
- C'est un peptide signal pour le RE qui dirige le ribosome et la protéine en début de synthèse vers la membrane du RE. La chaîne peptidique est alors transférée dans la lumière du RER.
E. G
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E. G
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Adressage des protéines
Source: atlas de poche de biochimie
E. G
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- La présence d’autres séquences ou régions signal, ou leur absence détermine la voie de transport ultérieur.
- Séquence d’arrêt du transfert demeurent fichées dans la membrane du RE sous forme de protéines intégrales.
biochimie Koolman
E. G
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Adressage des protéines
Source: atlas de poche de biochimie
E. G
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48- Séquences qui les orientent vers les lysosomes ou encore
vers la membrane plasmique ou l’extérieur.
biochimie Koolman
E. G
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Adressage des protéines
Source: atlas de poche de biochimie
E. G
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49- Pour celles qui sont dépourvues de peptide signal pour
le RE, certaines possèdent des signaux qui les dirigent vers les peroxysomes les mitochondries ou le noyau.
biochimie Koolman
E. G
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Adressage des protéines
Exemples de peptides signaux
E. G
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50Source: atlas de poche de biochimie Koolman
E. G
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La traduction
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I. Le code génétique
II. Eléments intervenants dans la traduction
III. Mécanismes de la traduction
IV. Modifications post-traductionnelles
V. Adressage des protéines
VI. La régulation de la traduction 51
E. G
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Exemple d’un système eucaryote: le
système ferritine/transferrine
E. G
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52http://www.nature.com/nrn/journal/v5/n11/fig_tab/nrn1537_F2.ht
ml
E. G
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Exemple d’un système
eucaryote: le système
ferritine/transferrine
E. G
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53http://www.nature.com/nchembio/journal/v2/n8/fig_tab/nchembio807_F1.html
E. G
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Exemple d’un système
eucaryote: contrôle de la
E. G
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eucaryote: contrôle de la
traduction lors de la
synthèse de l’hémoglobine
par l’hème
54http://biologie.univ-mrs.fr/upload/p215/TraductionEucaryotes.pdf
E. G
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Exemple d’un système
procaryote: les arn
antisens
E. G
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E. G
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