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8. Régulation de la transcription chez les procaryotes Flashcards

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1
Q

ACTIVATEUR et RÉPRESSEUR reconnaissent

A

Reconnaissent spécifiquement des

séquences ADN.

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Q

COMPACTION DE LA CHROMATINE ET ORGANISATION 3D DU GÉNOME

A

Protéines régulatrices accès ou non

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3
Q

ARN RÉGULATEURS

A

Interaction avec ARNm

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4
Q

Profil d’expression

A
  • type de tissu

- cellules cancéreuses

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Q

Que permet la régulation génique/l’expression génique différentielle?

A

répondre aux conditions changeantes de leur environnement

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6
Q

régulation génique/l’expression génique

A
  • ACTIVATEUR et RÉPRESSEUR
  • COMPACTION DE LA CHROMATINE ET ORGANISATION 3D
  • ARN RÉGULATEURS
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7
Q

Taux de base de la transcription

A

Dépend de proximité au consensus + facilité à initier la transcription

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8
Q

Consensus (proche)

A

Liaison spécifique au promoteur
Facilité d’ouverture
Libération de la pol

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9
Q

Protéines régulatrices

A

« modulation » du taux de base : activateur ou inhibiteur

lient ADN à proximité des gènes qu’elles modulent

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10
Q

Gènes procaryotes

A
  • opérons
  • polycistroniques : contenant l’information pour plusieurs protéines -> un promoteur régule l’expression de plusieurs gènes
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11
Q

Activateurs

A

↑ taux d’expression

se lie à l’ARN pol : recrutement par coopération

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12
Q

Répresseurs

A

↓ ou bloque la transcription

se lie à l’ADN sur le site opérateur

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13
Q

Mécanisme d’actions standards des FT spécifiques

A

Interférence avec l’ARN polymérase

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14
Q

Mécanismes indirects d’allostérie fonctionnement (régulation transcription procaryptes)

A

l’ARN polymérase se positionne adéquatement au promoteur, mais n’arrive pas à induire la transition vers le complexe ouvert -> liaison activateur -> changement de conformation dans la polymérase -> ouvre le complexe -> transcription

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15
Q

Mécanismes indirects d’allostérie types (régulation transcription procaryptes)

A

Se liant à pol

Se liant à ADN

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16
Q

Exemple de relation entre facteur sigma et allostérie (régulation transcription procaryotes)

A

activateur NtrC et la carence d’azote
GlnA : fixation NH4 (métabolisme azote)
- promoteur reconnu par l’ARNpol-σ54 : complexe fermé stable
- assez azote : l’ARN polymérase ne bouge pas
- diminution azote : activité kinase -> phosphorylation de NtrC -> Ntrc-P interagit directement avec σ54 -> changement allostérique -> complexe ouvert

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17
Q

Exemple de relation entre distortion de l’ADN et allostérie (régulation transcription procaryptes)

A

activateur MerR et le mercure
MeR contrôle expression opérion Mer : transcrit lors de la présence de Hg dans l’environnement
- l’espace entre les boîtes -35 et -10 de σ70 est plus grand : MeR lie l’espace
- liaison Hg à MeR -> distortion ADN -> boîtes
-35 et -10 dans une position favorable

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18
Q

Vrai ou faux. Sans l’activation par MerR, l’ARNpol-σ70 ne peut pas se lier au promoteur.

A

Faux. Sans l’activation par MerR, l’ARNpol-σ70 peut se lier au promoteur, mais la transcription ne s’initie pas, car les séquences ne sont pas alignées correctement

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19
Q

Mécanismes à distance

A

Rapprocher les protéines régulatrices et l’ARN polymérase
- Replier ADN avec protéine architecte
- Intéragir avec d’autres protéines du complexe d’initiation de la transcription
ex : un site de liaison à 150 pb du promoteur basal en formant boucle d’ADN

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20
Q

Rétention de l’ARN polymérase déf

A

maintiennent l’ARN pol au promoteur

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21
Q

Exemple de rétention de ARN pol

A

opéron gal : encode les protéines nécessaires pour métaboliser le galactose (un sucre)

  • abscence de galactose : opéron gal inutile -> répresseur se lie à un site adjacent au promoteur -> répresseur interagit avec ARN pol -> l’empêche de faire la transition vers le complexe ouvert -> inhibant la transcription, mais taux basal non nul
  • présence du galactose: le répresseur se dissocie de l’ADN -> l’ARN pol peut échapper au promoteur : galactose = inducteur
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22
Q

mécanisme d’antiactivation déf

A

Changement de conformation de la protéine régulatrice : activation ↔ répression

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23
Q

mécanisme d’antiactivation ex

A

L’opéron arabinose

  • En présence d’arabinose : araC se lie sous la forme de dimère aux sites I1 et I2 -> transcription
  • En absence d’arabinose: changement de conformation du dimère -> Liaison d’une sous-unité du dimère à un site distant (araO2) -> Bloque la transcription via formation d’une boucle de répression de l’opéron.
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24
Q

Source d’énergie principale

A

Glucose

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25
Q

Gènes de l’opéron lactose

A

LacZ, lacY, lacA

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26
Q

lacZ

A

β-galactosidase

  • hydrolyse le lactose en glucose + galactose
  • produit l’allolactose par transgalactosylation, qui agit dans la régulation de la transcription de l’opéron
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27
Q

lacY

A

lactose perméase

- transporteur de lactose et de thiogalactosides

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28
Q

lac A

A

thiogalactoside transacétylase

- dégradation des thiogalactosides, analogues de lactose

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29
Q

Contrôle de l’opéron Lac

A
  • répresseur LacI (via opérateur)

- activateur CAP

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30
Q

Régulation du métabolisme du lactose en fonction de la concentration de glucose

A

Faible concentration en glucose : adenylate cyclase activée-> [AMPc] ↑ -> AMPc s’associe à CAP -> CAP induit une courbure ds ADN -> transcription favorisée
et inversement pour forte concentration

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31
Q

Synthèse AMPc

A

ATP-Adenyly cyclase->AMPc + 2Pi

32
Q

Régulation du métabolisme du lactose en fonction de la concentration de lactose

A

Absence de lactose : LacI lie O -> ARN pol ne peut se lier à P -> opéron non exprimé
Présence de lactose : allolactose (inducteur) fixe LacI -> diminution affinité LacI/O -> ARN pol peut lier O -> opéron exprimé

33
Q

Vrai ou faux. L’expression du répresseur lacI est constitutive

A

Vrai

34
Q

Régulation du métabolisme du lactose : trois intermédiaires

A
  • Absence de lactose : non exprimé
  • Présence de lactose et [glucose] élevée : faiblement exprimée
  • Présence de lactose et [glucose] faible : activation max de la transcription -> intégration du signal
35
Q

LacI

A
  • O : répétition inverse
  • 1 LacI : tétramère -> lie 2 O
  • Région LacI faisant contact avec ADN : hélice-coude-hélice
  • Hélice de reconnaissance : sillon majeur
  • Hélice sur la charpente de l’ADN
36
Q

Liaison de CAP à ADN

A

CAP-AMPc se lie au domaine C- terminal (CTD) de la sous-unité α de l’ARN pol et stabilise la pol au promoteur
=/= CTD de l’ARN pol eucaryote

37
Q

Le “CAP” site représente quelle séquence du promoteur σ70?

A

Up domain

38
Q

Contrôle combinatoire

A

plusieurs gènes sous le contrôle d’un même facteur

ex : activation des opérons Lac et Gal par CAP

39
Q

Intégration du signal

A

deux conditions sont nécessaires pour obtenir la pleine expression

40
Q

Qu’arrive-t-il si seulement une condition est remplie dans l’intégration du signal?

A

Étape intermédiaire

41
Q

Expérience de Jacob et Monod

A
  • prix Nobel 1965 pour le modèle « opéron »
  • série de mutations sur l’opéron lactose affectant la synthèse de la β-galactosidase et de la lactose perméase dans le chromosome bactérien ou sur un plasmide F’
42
Q

Une cellule avec plasmide F’ a combien de copies de l’opéron lac?

A

2

43
Q

Bactérie mutante pour LacI (I-, génome)

A

répresseur inactif : Expression constitutive

44
Q

Bactérie mutante pour Oc (génome)

A

site de opérateur est défectueux (muté) -> le répresseur ne peut s’y lier ->exprime l’opéron avec ou sans lactose : expression constitutive

45
Q

Mutants génomiques (I-)+ plasmides

A

La version sauvage permet l’expression du répresseur LacI -> les répresseurs produits peuvent se lier aux opérateurs du génôme et du plasmide -> Répression de l’expression de l’opéron en absence de lactose

46
Q

Comment agit LacI?

A

En trans

47
Q

Mutants génomiques (Oc) + plasmides

A

La version sauvage de l’opérateur sur le plasmide permet la répression de l’expression de l’opéron en absence de lactose sur le plasmide seulement -> les répresseurs produits ne peuvent se lier à l’opérateur muté du génôme -> E de l’opéron détecté avec ou sans lactose

48
Q

Comment agit l’opérateur?

A

En cis

49
Q

Action en trans

A

une protéine peut agir sur un autre gène (à distance)

50
Q

Action en cis

A

l’élément (ADN) a de l’influence seulement sur les gènes voisins, → même morceau d’ADN

51
Q

Chez les procaryotes, quel élément reconnait et lie les promoteurs?

A

facteur σ

52
Q

Vrai ou faux. Seul le facteur σ70 agit sur les promoteurs.

A

Faux. Différents facteurs σ compétitionnent pour les ARN polymérases.

53
Q

Promoteur reconnu par σ70

A

La plupart des gènes

54
Q

Promoteur reconnu par σ54

A

Métabolisme de l’azote

55
Q

Vrai ou faux. La régulation de la transcription peut s’effectuer à d’autres étapes que l’initiation de la transcription

A

Vrai

56
Q

Exemple de gènes régulé par un mécanisme d’atténuation

A

synthèse des acides aminés, ex tryptophane

57
Q

Quel mécanisme rappelle l’atténuation?

A

terminaison intrinsèque

58
Q

trpR

A

Répresseur de l’opéron tryptophane

59
Q

trpL

A

Atténuateur de l’opéron tryptophane

60
Q

Fonction de l’opéron tryptophane

A

synthèse de tryptophane

61
Q

Objectif de l’opéron tryptophane

A

devancer la terminaison de la transcription lorsque la concentration de tryptophane est déjà élevée

62
Q

Régulation par atténuation du tryptophane

A
  • trpL : code pour petit peptide contenant 2 tryptophanes
  • 4 régions pouvant formet structure tige/boucle
  • 1/2 et 3/4 : tige-boucle + série de U -> terminaison
  • 2/3 : pas d’angle droits -> traduction
63
Q

Régulation par atténuation du tryptophane (Accès tryptophane)

A

Tryptophane incorporé au peptide TrpL -> codon-stop : défait la tige-boucle 1-2 ->tige/boucle 3 et 4 + séquence Us -> Terminaison transcription -> L’opéron trp n’est pas produit

64
Q

Régulation par atténuation du tryptophane (début)

A
  • 2 transcrite -> tige-boucle avec 1 -> arrêt ARN pol

* traduction initiée (cotranscriptionnelle)

65
Q

Régulation par atténuation du tryptophane (Pas de tryptophane)

A

Ribosome s’arrête aux 2 codons UGG de trpL -> défait la tige boucle 1-2 -> reste bloqué sur la région 1 ->
La transcription se poursuit -> les régions 2 et 3 forment tige-boucle -> 3 n’est plus disponible pour former la boucle de terminaison avec la région 4 -> la transcription se poursuit -> l’opéron est transcrit au complet.

66
Q

Comment le ribosome fait pour traduire le reste de l’opéron vu qu’il est bloqué à trpL?

A

Présence RBS devant chaque gène

67
Q

Régulation au niveau de l’ARNm (en élongation ou complété)

A

sARN

Ribocommutateurs

68
Q

sARN

A

séquences complémentaires sur les ARNm

  • Entraînent la dégradation des ARNm
  • Inhibent la traduction
  • Stimulent la traduction
69
Q

Ribocommutateurs

A
  • structure secondaire dans la partie 5’ de l’ARN stabilisée par la liaison d’un métabolite
  • Régulation + ou - : détermine expression gène
  • signal de terminaison de la transcription ou d’une région RBS (début de traduction)
70
Q

Quelle est la plus ancienne méthode de contrôle de l’expression des gènes?

A

Ribocommutateurs

71
Q

Dans les ribocommutateurs quelle structure détecte la présence ou l’absence d’une molécule?

A

ARN

72
Q

APTAMÈRE

A

formation de la structure (3D) en 5’ est sensible à un métabolite et le lie

73
Q

Mécanismes standards

A

1) Allostérie
2) Distortion de l’ADN
3) À distance
4) Rétention de l’ARN pol. 5) Antiactivation

74
Q

Ribocommutateurs : TERMINAISON DE LA TRANSCRIPTION

A

structure en tige- boucle : induit terminaison

75
Q

Ribocommutateurs : BLOCAGE DE LA TRADUCTION

A

liaison de la séquence RBS à une séquence complémentaire libre -> une tige-boucle -> empêche le ribosome de s’associer à l’ARN

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