I- Composition chimique et séquençage d'un polypeptide.
a)Entourez la ou les formules ci dessous correspondant à la définition d'un acide aminé donnée dans le doc 1.
b) Choisissez, dans la liste suivante la dénomination correcte pour chacune des formules d'acides aminés proposés ci dessous: complétez les cases vides sous chaque formule:
- acide aminé acide; - acide aminé basique;- acide aminé aromatique; - acide aminé neutre.
doc 1: Formule d'un acide aminé.
R= Radical carboné 
Doc 2: Propriété des acides aminés.
R'-COOH + H2 O —> R'-COO- + H3 O+
R'-NH2 + H2 O —> R'-NH3+ + OH-
R' est un radical carboné.
Doc3 : Mode d'action de la trypsine.
Elle coupe la chaîne d'acides aminés au niveau d'un acide aminé basique (dans cet exemple: la lysine).
Ex: pour un tripeptide.
Doc 4: Méthode d'Edman.
Elle permet de décrocher et de déterminer l'acide aminé porteur du NH2 terminal.
Ex:
Doc 5: Mode d'action de la chymotrypsine.
Elle attaque au niveau d'un acide aminé aromatique, hydrolysant la liaison peptidique, libérant sa fonction COOH.
Ex: Phe est l'acide aminé aromatique.
Doc 6: Absorption des ultraviolets.
Elle est caractéristique de la présence d'acides aminés aromatiques.
Doc 7: Méthode de Sanger.
Elle permet de décrocher et d'identifier l'acide aminé porteur du NH2 terminal.
Ex:
Doc 8: Mode d'action de la carbosypeptidase A.
Elle attaque le polypeptide en décrochant l'acide aminé porteur du COOH terminal.
Ex:
Doc 9:Hydrazinolyse.
Elle attaque la chaîne polypeptidique en libérant l'acide aminé porteur du COOH terminal (comme la carboxypeptidase).
B) Le séquençage d'un polypeptide.
1- un peptide est composé d'acides aminés enchaînés par des liaisons peptidiques selon le modèle:
H2 N -R1-COOH + H2 N -R2-COOH —> H2 N -R1-CO-NH -R2-COOH + H2 O
Dans le cadre ci dessous, écrivez la formule d'un dipeptide en utilisant deux acides aminés parmi ceux de la partie 1. Surlignez la liaison peptidique.
2- Pour déterminer la composition en acides aminés d'un polypeptide, on effectue une hydrolyse acide totale de ce corps par HCl, 6mol/L à 110°C, pendant 48 heures. On obtient les acides aminés suivants:
- un acide aminé acide: l'acide aspartique (Asp)
- un aciude aminé basique: la lysine (Lys)
- un acide aminé aromatique: la tyrosine (Tyr
Huits acides aminés neutres:
-3 alanines (Ala) -1 leucine (leu) -2 valines (Val)
-1 sérine (Ser) -1 glycine (Gly)
On cherche alors à déterminer l'ordre d'enchaînement (séquence) des acides aminés dans le polypeptide soit:
1- Une hydrolyse de ce polypeptide par la trypsine libère un tétrapeptide A (4 acides aminés) basique ( c'est à dire contenant au moins un acide aminé basique et un heptapeptide B (7 acides aminés) acide c'est à dire contenant au moins un acide aminé acide.
Deux hypothèses sont envisageables. Lesquelles? Schématise le résultat de l'hydrolyse.
2- Le tétrapeptide A, contenant de la leucine, donne par la méthode d4Edman d'abord la PTH-sérine, puis, si on poursuit l'expérience, la PTH-glycine.
Des hypothèses précédentes, quelle est celle qui doit être retenue?
Quelle est la composition du tétrapeptide A? Argumentez votre réponse.
3- L'heptapeptide B soumis à l'action de la chymotrypsine, donne un tétrapeptide C acide et un tripeptide D neutre
.
Deux hypothèses sont envisageables. Lesquelles? Schématisez.
4- Le tétrapeptide C absorbe les ultraviolets.
Qu'en déduisez vous?
5- Le tétrapeptide C soumis à la méthode de Sanger donne du DNP valine.
Qu'en déduisez vous?
6- Le tétrapeptide C soumis à l'action de la carboxypeptidase libère d'abord la tyrosine, puis, au bout d'une heure, l'alanine.
Quelle est la composition du tétrapeptide C? Argumentez votre réponse.
7- Le tripeptide D, soumis à une hydrazinolyse, libère de la valine.
Quelle est la composition du tripeptide D?
Conclusion: Donnez la séquence des acides aminés du polypeptide étudié (employez les abréviation, ex: Glu).
B- Exercice
1) Voici la séquence d’une partie de la molécule d’un ARN-m. Quelle est la portion de chaîne protéique synthétisée à partir de cet ARN ?
CCUAUGACUAUUCUAAGUAUCAGGUGUAGAUAA
2) Voici la séquence de l’un des deux brins d’une partie de molécule d’ADN. Quel sera l’ARN-m transcrit à partir de cet ADN; et la protéine élaborée à partir de cet ARN-m ?
Que se passe-t-il si la copie a lieu sur l’autre brin ?
CCTCTAGATTAGCCCCATTTTTTGATGGGCACC
3) La drépanocytose est une maladie du sang qui entraîne une forte mortalité en Afrique et en Amérique.
Les individus normaux ont une hémoglobine normale N. Les individus malades ont une hémoglobine anormale S. On connaît dans les deux cas la structure de la molécule d’hémoglobine ; on donne ici une partie de cette structure (le reste de la molécule est identique dans les deux cas.)
Pour N : …Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-…
Pour S : …Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-…
Reconstituez les structures possibles du fragment correspondant à l’allèle qui dirige la synthèse de l’hémoglobine normale.
Indiquez le niveau et la nature de l’anomalie responsable de la maladie.
Quelle est la fréquence relative des différents codons ?
Cet ARN-m permet la synthèse de protéines qui incorporent divers acides aminés. La lysine est l’acide aminé le plus souvent incorporé. Que peut-on en déduire ?
A l’aide du code génétique dire quels autres acides aminés sont incorporés ?
