Chapitre 3 — La traduction et méthodes d’étude · Topic 1 : La traduction · Leçon 1.1
L’ARN messager est sorti du noyau, prêt à être lu. Mais comment une suite de quatre lettres (A, U, G, C) peut-elle dicter l’enchaînement de vingt acides aminés ? La réponse tient dans un dictionnaire universel, vieux de plusieurs milliards d’années : le code génétique. Cette première leçon du topic en pose les règles — avant de voir, dans les suivantes, qui le lit et comment.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- définir un codon et le code génétique ;
- distinguer codons codants, codon initiateur et codons stop ;
- énoncer les propriétés du code (dégénéré, non ambigu, universel…) ;
- ne pas confondre dégénéré et ambigu ;
- expliquer le cadre de lecture et le sens de lecture.
🧭 Plan de la leçon
- Qu’est-ce que le code génétique ?
- Les 64 codons
- Les propriétés du code génétique
- Le cadre de lecture
1. Qu’est-ce que le code génétique ?
Le code génétique est la correspondance entre la séquence des nucléotides de l’ARN messager et la séquence des acides aminés d’une protéine. L’unité de lecture est le codon : un triplet de trois nucléotides consécutifs de l’ARNm. À chaque codon correspond, en règle générale, un acide aminé.
2. Les 64 codons
Comme un codon comporte 3 nucléotides choisis parmi 4, il existe 4³ = 64 codons possibles. Parmi eux :
- 61 codons codent les 20 acides aminés ;
- 3 codons stop — UAA, UAG, UGA — ne codent aucun acide aminé et signalent l’arrêt de la traduction ;
- le codon AUG est le codon initiateur : il code la méthionine et marque le début de la traduction.
| Élément | Nombre |
|---|---|
| Codons possibles (4³) | 64 |
| Codons codant un acide aminé | 61 |
| Acides aminés codés | 20 |
| Codons stop (UAA, UAG, UGA) | 3 |
| Codon initiateur (AUG = méthionine) | 1 |
3. Les propriétés du code génétique
Le code génétique possède plusieurs propriétés fondamentales :
- dégénéré (redondant) : plusieurs codons peuvent coder le même acide aminé (logique, puisqu’il y a 61 codons pour 20 acides aminés). Cette redondance porte surtout sur la troisième base du codon ;
- non ambigu (univoque) : un codon donné code un seul acide aminé ;
- non chevauchant : les codons sont lus à la suite, sans se recouvrir ;
- sans ponctuation : la lecture est continue, sans « espace » entre les codons ;
- quasi universel : il est pratiquement le même chez tous les êtres vivants (à quelques exceptions près, comme dans les mitochondries).
Dégénéré n’est pas synonyme d’ambigu ! Le code est dégénéré (plusieurs codons → un même acide aminé) mais non ambigu (un codon → un seul acide aminé). La relation est « à sens unique » : on peut remonter d’un codon à son acide aminé, jamais l’inverse de façon certaine.
4. Le cadre de lecture
Le cadre de lecture est défini par le codon d’initiation AUG : c’est lui qui fixe le découpage de l’ARNm en codons. La lecture se fait ensuite codon par codon, sans chevauchement.
Un décalage du cadre de lecture (frameshift) — par exemple l’ajout ou la perte d’un nucléotide — modifie tous les codons en aval, et donc toute la protéine.
Enfin, le sens est fixé : l’ARNm est lu 5’→3′, et la protéine est synthétisée de l’extrémité N-terminale vers l’extrémité C-terminale.
64 codons = 61 codants + 3 stop. AUG = méthionine = départ. Lecture de l’ARNm 5’→3′, protéine de N-terminale vers C-terminale.
Le code a été déchiffré dans les années 1960 : en 1961, Marshall Nirenberg montre que le codon UUU code la phénylalanine. Lui, Har Gobind Khorana et Robert Holley reçoivent le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1968. C’est l’universalité du code qui permet aujourd’hui de faire produire de l’insuline humaine par des bactéries.
🧠 À retenir absolument
- Codon = triplet de 3 nucléotides de l’ARNm ; 4³ = 64 codons.
- 61 codants (20 acides aminés) + 3 stop (UAA, UAG, UGA) ; AUG = initiateur = méthionine.
- Propriétés : dégénéré, non ambigu, non chevauchant, sans ponctuation, quasi universel.
- Dégénéré ≠ ambigu : plusieurs codons → un aa, mais un codon → un seul aa.
- Lecture 5’→3′, codon par codon à partir du cadre de lecture (AUG) ; protéine N → C.
❓ Questions fréquentes
Qu’est-ce qu’un codon ?
C’est un triplet de trois nucléotides consécutifs de l’ARN messager. C’est l’unité de lecture du code génétique : à chaque codon correspond, en règle générale, un acide aminé (ou un signal de fin pour les codons stop).
Combien y a-t-il de codons et combien codent des acides aminés ?
Il existe 64 codons possibles (4³). Parmi eux, 61 codent les 20 acides aminés et 3 sont des codons stop (UAA, UAG, UGA), qui ne codent aucun acide aminé et marquent l’arrêt de la traduction. Le codon AUG, en plus de coder la méthionine, sert de codon initiateur.
Que signifie « le code est dégénéré » ?
Cela signifie que plusieurs codons différents peuvent coder le même acide aminé. C’est attendu, puisqu’il y a 61 codons codants pour seulement 20 acides aminés. Cette redondance porte surtout sur la troisième base du codon.
Quelle différence entre dégénéré et ambigu ?
Le code est dégénéré (plusieurs codons pour un même acide aminé) mais non ambigu (un codon donné code un seul acide aminé). Dégénéré et ambigu ne sont donc pas synonymes : c’est une confusion fréquente au concours.
Qu’est-ce que le cadre de lecture ?
C’est le découpage de l’ARNm en codons, fixé par le codon d’initiation AUG. La lecture se fait ensuite codon par codon, sans chevauchement. Un décalage du cadre de lecture (ajout ou perte d’un nucléotide) modifie tous les codons situés en aval.
🚀 Pour aller plus loin
Le dictionnaire est posé ; voyons maintenant qui le lit.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.