Contrôle de l'expression génique chez les procaryotes

Question 1

Quelles sont les trois composantes d’un opéron et quelles sont leurs fonctions?

Answer 1

1. Promoteur: séquence reconnue par l’ARN polymérase qui initie la transcription.
2. Opérateur: segment lié par une molécule régulatrice (répression ou induction du signal)
3. Gènes structuraux co-transcrits grâce à l’opérateur

Question 2

Décrire le fonctionnement spécifique de l’opéron lac

Answer 2

Le gène lacI encode une protéine répresseur qui bloque la transcription de l’opérateur.

Réponse au lactose: le répresseur est inhibé en présence de lactose.

Réponse au glucose: la présence d’AMPc est inversement proportionnelle au glucose. AMPc active CAP qui aide la liaison de l’ARN Pol. au promoteur.

Question 3

Quelle mutation de l’opéron lac peut engendrer la transcription malgré des conditions inadéquates?

Answer 3

Une mutation de l’opérateur qui empêche la liaison du répresseur.

Question 4

Qu’est-ce qu’une interaction non-spécifique protéine-ADN?

Answer 4

Réaction de résidus avec le squelette phosphate-sucre acidique chargé négativement.

Question 5

Qu’est-ce qu’une interaction spécifique protéine-ADN?

Answer 5

Protéine reconnaît séquence spécifique, généralement dans le sillon majeur (ex: CAP pour lac)

Question 6

Décrire la structure spécifique de l’opéron arabinose (ara).

Answer 6

2 opérateurs.

Le répresseur araC change de conformation en liant arabinose et peut alors induire la transcription des gènes araBAD en présence de CAP-AMPc (régulation positive).

Sans arabinose, le répresseur réprime la transcription par formation de boucles d’ADN.

Question 7

Décrire la structure spécifique de l’opéron tryptophane (trp).

Answer 7

Tryptophane agit comme co-répresseur.

Un taux élevé de tryptophane cause l’arrêt prématuré de la transcription dû à la vitesse de traduction des ribosomes.

Un taux faible = transcription complète.

Question 8

Quelle est la différence entre la répression et l’atténuation de l’opéron trp?

Answer 8

Répression: détermine l’initiation du processus de transcription.

Atténuation: altère le processus de transcription en cours.

Les deux peuvent toutefois diminuer l’expression génique.

Question 9

Qu’est-ce qui provoque la transcription complète advenant un taux de tryptophane faible?

Answer 9

L’arrêt du ribosome sur les codons trp provoque la formation de la boucle 2-3 et empêche la boucle terminatrice 3-4.

Question 10

Est-ce que le modèle de l’opéron trp est unique?

Answer 10

Non. Un mécanisme semblable est impliqué dans la biosynthèse d’autres acides aminés.