Chapitre 18 : régulation génétique chez les procaryotes Flashcards
L’étape de régulation la plus commune est celle de ? Pourquoi la régulation se passe-t-elle à cette étape?
- L’initiation.
- Plus intéressant énergiquement et la régulation est beaucoup plus simple à cette étape.
Chez la bactérie, combien de séquences d’ADN contrôlent la transcription ?
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Le site (séquence) opérateur qui, pour la plupart du temps chevauche le promoteur, est lié par un \_\_\_\_\_\_\_. Il y a donc \_\_ transcription.
- Répresseur
- aucune
Le site de liaison à un “activateur”, qui est localisé en ________ du promoteur, entraîne une ______ de la transcription.
- Amont
- stimulation
Que fait un activateur?
C’est une séquence qui aide la fixation de l’ARN pol au promoteur.
Que se passe-t-il quand les sites opérateurs et répresseurs ne sont pas occupés ?
La transcription est à un niveau de base (très faible, mais constitutive).
Qu’est-ce qui favorise l’isomérisation afin de passer de l’étape du complexe fermé à l’étape du complexe ouvert (régulation par allostérie)?
L’activateur.
Est-ce vrai qu’il est rare qu’un site activateur soit localisé près d’autres sites de liaison ?
C’est faux, ce n’est pas du tout rare. Ex : site activateur et l’interaction avec le site promoteur d’ARN pol).
Vrai ou faux : un activateur ne peut pas avoir d’interaction avec un site de liaison situé à distance.
Faux, il peut. Cependant, l’ARN devra posséder une courbure induite ou non par des protéines. (cooperative bindings)
À quoi servent les protéines architecturales (bending protein)?
Elles facilitent les contacts à distance entre l’activateur et l’ARN pol.
Que se passe-t-il dans les cas les plus simple de l’activation par recrutement?
Un activateur fait contact avec l’ARN pol.
Activation par recrutement : Parfois, très souvent chez les eucaryotes, il y a liaison coopérative entre plusieurs activateurs pour?
Stimuler la transcription à un niveau plus élevé ou déclencher la transcription (seule la liaison de plusieurs activateurs conduit à la transcription).
Décrivez ce qu’est l’activation par allostérie ?
En modifiant la conformation de l’ARN pol ou de l’ADN au site promoteur, la régulation par allostérie active la régulation.
Que régule très souvent l’activation par allostérie ? Donne un exemple.
- La fonction des régulateurs (activateurs ou répresseurs).
- Par exemple, CAP doit être modifiée par AMPc pour se lier au site activateur.
Qu’est-ce qu’un opéron ?
C’est lorsque des gènes contigus sur le chromosomes des procaryotes sont associés à des éléments de contrôle qui co-régulent leur expression.
Un opéron transcrit donne un….?
ARNm polycistronique.
De quoi est composé l’opéron lactose chez E.coli?
De 3 gènes :
- LacZ : B-galactosidase (lactose en sucre simple)
- LacY : perméase pour lactose (permet son entrée)
- LacA : Transacétylase
- En présence de glucose la concentration d’AMPc faible, ce qui implique….?
- En présence de lactose, le répresseur LacI….?
- Résultat : la transcription est ….?
- Que CAP ne peut pas se lier au site activateur.
- Ne peut pas se lier au site opérateur.
- Au niveau de base
- En présence de glucose la concentration d’AMPc faible, ce qui implique….?
- En absence de lactose, le répresseur LacI….?
- Résultat : la transcription est ….?
- Que CAP ne peut pas se lier au site activateur.
- Se lie au site opérateur.
- Annulée (aucune transcription).
- En absence de glucose, la concentration d’AMPc élevée, ce qui implique….?
- En présence de lactose, le répresseur LacI….?
- Résultat : la transcription est ….?
- Que CAP se lie au site activateur.
- Ne peut pas se lier au site opérateur.
- Au niveau activé.
Le site de liaison à la protéine CAP est localisée en….?
En amont du site promoteur.
Le site opérateur où se fixe LacI chevauche ____________, ce qui empêche l’ARNpol….?
- Le site promoteur.
- De se lier au promoteur.
Comment doivent être modifiés l’activateur CAP et le répresseur LacI pour se fixer au séquences régulatrices?
- Doivent tous deux être modifiés par allostérie, en liant :
CAP → lie l’AMPc
LacI → lie l’allolactose (produit par B-galactosidase)
Qu’induit la liaison de CAP à l’AMPc? Qu’est-ce que cela permet?
Un changement de conformation permettant au domaine de liaison à l’ADN d’interagir avec sa séquence cible.
Comment se fait la liaison CAP ou du répresseur LacI?
Par des motifs hélice-coude-hélice de dimères, à deux demi-sites (sillon mineur).
CAP est constitué de combien de domaines? Nomme les.
- 2
- Domaine de liaison à l’ADN et domaine d’activation qui interagit avec d’autres protéines.
Que permet le domaine de liaison dans le cas de CAP? Comment?
Permet le recrutement de l’ARN pol au site promoteur par contact avec le domaine alpha-CTD.
Est-ce qu’on peut facilement substituer les domaines de liaison à l’ADN et d’activation ?
Oui, CAP peut remplacer l’élément UP (localisé en amont des promoteurs forts bactériens) au site de liaison → transcription forte.
L’expression de tous les opérons bactériens impliqués dans le métabolisme des sucres est activée par _________? Via le ‘recrutement’ direct (ex. Opéron Lac) ou indirect de ________ par des interactions avec d’autres protéines (contrôle combinatoire).
- la liaison CAP-AMPc
- l’ARN pol
Est-ce vrai de dire que l’expression des gènes peut être contrôlée par une succession de facteurs (sigma) ?
Oui.
Qui a découvert les principes de régulation génétique?
Jacob et Monod.
Comment Jacob et Monod ont-ils identifié les séquences régulatrices (opérateur et site d’activation) et les protéines CAP et LacI?
En isolant plusieurs mutants défectifs ou exprimant de façon constitutive les enzymes métabolisant le lactose.
Qu’est-ce qui empêche LacI de se fixer sur l’ADN et conduit à l’expression constitutive des gènes de l’opéron Lactose?
Des mutations au niveau du site opérateur.
Que se passe-t-il lorsque les conditions du milieu sont pauvres en azote?
La bactérie induit un signal pour phosphoryler l’activateur NtrC (modification par allostérie).
Que fait la protéine NtrC une fois qu’elle est phosphorylée? Qu’amène ceci?
Elle se lie a un site de liaison à distance du promoteur, et son activité ATPase induit un changement de conformation à l’ARN pol pour favoriser le complexe ouvert (régulation par allostérie).
Qu’est-ce que MerR?
Il s’agit d’un activateur qui contrôle l’expression des gènes impliqués dans la détoxification du mercure.
Quel est le problème de boîtes -10 et -35 du promoteur MerT? Qu’implique ceci?
- Elles sont trop distantes pour permettre l’initiation de la transcription (liaison de l’ARN pol se fait mais pas l’initiation).
- En absence de mercure, MerR maintient cette conformation et il n’y a aucune transcription.
Que se passe-t-il en présence de mercure?
MerR-Hg2+ subit un changement de conformation (allostérie) → ceci force une torsion de l’ADN et place les séquences -10 et -35 en position favorable pour la formation du complexe ouvert.
