La typogénétique

Prenons la comme un jeu, servant de modèle à la véritable génétique. Modèle plus simple, à vocation pédagogique uniquement.

Le jeu consiste à construire des chaînes de caractères à partir des lettres A C G T comme par exemple :

AACA
ATATGGGG
CATCAGCATCAG

et à les modifier de certaines façons. On pourra ainsi dupliquer une chaîne, la couper, supprimer un élément (une lettre), insérer un élément.

Enzymes

Ces opérations pourront s'effectuer en groupe que nous appellerons enzyme (typographique). Par exemple :

- se fixer sur un A
- l'éliminer
- se déplacer d'un rang vers la droite
- insérer un T

Cette enzyme agissant sur ACA le transformera en CAT.

Le mode Copie consiste à copier une chaîne de la manière suivante :

Un A donne un T (et inversement), un C donne un G (et inversement). La copie est écrite la tte en bas. Le mode Copie une fois activé reste actif jusqu'à ce qu'il soit désactivé.

Ainsi la chaîne :

CAAAGAGAATCCTCTTTGAT

donnera après activation du mode copie sur le premier T :

Envisageons maintenant cette enzyme :

- prendre le C ou T immédiatement à droite
- activer le mode Copie
- chercher le A ou G à droite de cette unité
- couper à ce niveau

et appliquons là à la chaine précédente. Le résultat est composé de trois brins :

AT, CAAAGAGGA, CAAAGAGAATCCTCTTTG

Aminoacides

Ce sont, par définition, les quinze commandes ci-dessous :

cou

couper

éli

éliminer

bas

basculer d'une chaîne à l'autre

dpd

déplacer vers la droite

dpg

déplacer vers la gauche

cop

activer le mode Copie

fin

désactiver le mode Copie

ina

insérer un A (à droite)

inc

insérer un C (à droite)

ing

insérer un G (à droite)

int

insérer un T (à droite)

pyd

chercher T ou C à droite

pud

chercher A ou G à droite

pyg

chercher T ou C à gauche

pug

chercher A ou G à gauche

Une enzyme se compose d'une séquence d'aminoacides, par exemple :

pud - inc - cop - dpd - dpg - bas - pug - int

Faisons là agir sur la chaîne TAGATCCAGTCCACTCGA, le résultat est

ATG et TAGATCCAGTCCACTCGA.

Il existe une relation entre les enzymes et les chaînes.
À chaque doublet AA, AC, AG, AT, CA, CC,.. on fait correspondre un aminoacide selon le tableau ci-dessous.

Code typogénétique

Il est représenté par le tableau :

A

C

G

T

A

.

cou

t

éli

t

bas

d

C

dpd

t

dpg

t

cop

d

fin

g

G

ina

t

inc

d

ing

d

int

g

T

pyd

d

pud

g

pyg

g

pug

g

Le code typogénétique

Comme il y a seize doublets et quinze aminoacides, une case est libre (.) mais son rôle est essentiel, le doublet AA sert de signe de ponctuation.

Ainsi la chaîne

TAGATCCAGTCCACTCGA

se divise en doublets

TA GA TC CA GT CC AC AT CG A

et se traduit en enzyme par :

pyd - ina - pud - dpd - int - dpg - cou - bas - cop

Structure spatiale

Ce n'est pas tout, on aura remarqué les petites lettres en bas à droite de chaque case du code typogénétique.

Elles représentent l'angle que fait un segment d'une enzyme (un aminoacide) avec le suivant. En convenant de partir horizontalement de gauche à droite, un g signifie plier à gauche, un d à droite, un t ne rien faire.

Notre enzyme a donc la structure suivante :

cop

bas

cou

dpg

int

dpd

pyd

ina

pud

C'est l'orientation relative du premier et du dernier segment qui détermine la liaison préferentielle d'une enzyme selon le tableau ci-dessous :

Premier segment

Dernier segment

Se lie à

A

C

G

T

Cette enzyme se lie donc de préférence à un C.

Séparateur

La case AA est vide (.), en fait ce doublet sert de séparateur et la séquence :

CG GA TA CT AA AC CG A

code pour deux enzymes :

cop - ina - pyd - fin
cou - cop

ou dira donc qu'il est composé de deux gènes.
Le gène se définit ainsi comme le segment d'une séquence qui code pour une enzyme.

On appelle enfin ribosome le système qui lit les séquences et les traduit en enzymes.

Les ribosomes se trouvent dans le cytoplasme et l'ADN dans le noyau. Il faut donc qu'il y ait un mécanisme pour transférer l'information. On le découvrira au chapitre de la véritable génétique.