Bioarithmétique et les 22 acides aminés et codons

22 combinaisons à partir des 64 possibilités de triplets de bases A-C-G-U
vendredi 9 avril 2004
par  Alain BRUYERE

Dans l’ADN, les 2 brins de la double hélice sont appariés : les bases A-C-G-T-etc.... d’un brin sont liées aux bases T-G-C-A-etc de l’autre. Lors de la réplication de l’ADN, les 2 brins se séparent et la double hélice s’ouvre comme une fermeture éclair et chaque brin est copié. Lorsque l’ADN s’ouvre, comme lors de la réplication, pour produire par exemple de l’hémoglobine, les 2 brins se séparent, mais ici, un seul des 2 brins est transcrit. Le résultat de cette transcription qui se fait grâce à une enzyme, l’ARN polymérase, est un produit qu’on appelle l’ARN messager.

A une base A de l’ADN, correspond une base U de l’ARN messager, à C de l’ADN correspond G de l’ARN messager, à G, C et à T, U. A la séquence par ex A-C-G-T, de l’ADN, correspond donc la séquence U-G-C-A de l’ARN messager. Celui-ci est transporté à l’extérieur du noyau vers un ribosome composé d’ARN et de protéines, où l’information que contient la séquence d’ARN messager sera utilisée pour produire une nouvelle molécule de protéine.

Les acides aminés, eux, sont acheminés sur le site de fabrication par l’ARN de transfert. A une extrémité, la molécule d’ARN de transfert transporte une molécule par ex C-A-A qui reconnaît le triplet qui lui correspond sur l’ARN messager dans cet ex, G-U-U qui a comme séquence correspondante initiale sur l’ADN A-A-T. A l’autre extrémité, elle remorque un acide aminé bien spécifique, par exemple la Valine. On voit donc bien que la séquence U-U-A de l’ARN messager code l’acide aminé valine. En face du triplet suivant de l’ARN messager, par ex A-A-G, correspondant à la séquence T-T-C de l’ADN, un autre ARN de transfert transportant la molécule à l’une de ses extrémités U-U-C et l’acide aminé Lysine, reconnait la séquence A-A-G de l’ARN messager.

Ainsi de suite les acides aminés sont assemblés/soudés en une chaîne protéique longue de centaines d’acides aminés, l’ordre dans lequel ils se succèdent ayant été déterminé par celui des bases A-T-G-C dans l’ADN qui a servi à fabriquetr l’ARN messager.

En réalité, chaque acide aminé est codé par plus triplets et par exemple la valine est codée par GUA, GUC, GUG et GUU et la lysine par AAA et AAG. Le document ci-joint indique comment les 64 combinaisons possibles de triplets (4*4*4 = 64) se regroupent en 22 combinaisons c-à-d comment les 64 possibilités de triplets formés à partir des 4 bases A-C-G-U ne produisent finalement que 20 acides aminés et 2 codons stop qui marquent la fin de la séquence codante d’un gène.

Nous voyons qu’en appliquant la bioarithmétique où 000000 vaut 0 et 111111 vaut 21 (et par ex 101010 vaut 12), nous retrouvons bien 22 valeurs distinctes, de 0 à 21 et que de plus en donnant à A-C-G-U les valeurs en bioarithmétique
11-01-10-00 (soit 3-1-2-0), nous retrouvons à 4 exceptions près, que les triplets et les groupes de triplets, se présentent avec une régularité extraordinaire.
Ce qui est remarquable c’est donc que

1. on obtient bien le même nombre de valeurs possibles que d’acides aminés + codons soit 22
2. les combinaisons des bases donnant le même acide aminé sont extraordinairement ordonées puisqu’elles correspondent à des couples, triplets, quadruplets ou sextuplets de nombres (ou chiffres) qui se suivent

ex :
2LYS:Lysine:AAA AAG correspondent à 21 20

4VAL:Valine:GUA GUG GUC GUU correspondent à 9 8 7 6

etc.....

Il y a 4 anomalies, 4 cas où la règle n’est pas tout à fait respectée : voir annexe : les flèches

Vous trouverez dans la partie inférieure du tableau comment se font les calculs en bio-arithmétique en prenant les valeurs suivantes pour identifier les 4 bases
soit (en prenant d’autres valeurs pour A-C-G-U, on obtient d’autres résultats pour les chiffres mais toujjours cette cohérence dans les suites)

A : 1 1 (soit 3)
C : 0 1 (soit 1)
G : 1 0 (soit 2)
U : 0 0 (soit 0)


Documents joints

Excel - 35 ko
22 acides aminés et codons et 22 valeurs en bioarithmétique Pour consulter en ligne, clic gauche (...)

Commentaires  forum ferme

lundi 12 avril 2004 à 18h43

Une petite erreur s’est glissée dans mon texte au paragraphe suivant : Les acides aminés, eux, sont acheminés sur le site de fabrication par l’ARN de transfert. A une extrémité, la molécule d’ARN de transfert transporte une molécule par ex C-A-A qui reconnaît le triplet qui lui correspond sur l’ARN messager dans cet ex, G-U-U qui a comme séquence correspondante initiale sur l’ADN C-A-A et non A-A-T.