Cours 3: Expression génique chez les bactéries

Question 1

Dans l’opéron fab, quel est la protéine régulatrice et quel est l’effecteur?

Answer 1

Protéine régulatrice : FadR : Activateur

Effecteur : acide gras (co-répresseur)

Question 2

Vrai ou faux. L’opéron fab est un système inductible?

Answer 2

Faux. c’est un système répressible

Question 3

Les promoteurs qui sont dépendants de l’action d’un activateurs ont-ils une forte ou faible affinité pour la polymérase? Pourquoi?

Answer 3

Faible. Leur séquence est souvent éloignée du consensus, et faible interaction de sigma 4 avec -35. Les activateurs vont agir en compensation avec ce faible contact.

Question 4

Vrai ou faux. Les activateurs peuvent activer toutes les polymérases en augmentant leur affinité pour le promoteur.

Answer 4

Faux. Si un promoteur est déjà fort, l’Activateur va réprimer l’opéron en empêchant la polymérase de passer en phase d’élongation. (exemple : protéine p4 d’un phage de bsubtilis)

Question 5

Vrai ou faux. Les activateurs peuvent agir à toutes les étapes de l’initiation.

Answer 5

Vrai.

Question 6

Comment agit la protéine CAP en activateur lors de l’initiation?

Answer 6

Elle va s’attacher à différents sites en amont du promoteur et peut contacter différentes régions de la polymérase et stabiliser son site d’attachement au promoteur.

Question 7

Vrai ou faux. Certains activateurs peuvent contacter la polymérase avant même qu’elle ne soit liée au promoteur.

Answer 7

Vrai.

Question 8

Qu’est ce que l’atténuation?

Answer 8

l’ARNpol a quitté le promoteur mais termine prématurément dans la région leader du transcrit, avant que la polymérase n’atteigne le premier gène de structure de l’opéron.

Question 9

L’atténuation survient lors de la régulation de quelle étape de la transcription?

Answer 9

Élongation.

Question 10

qu’elle est la différence dans l’Atténuation des opérons trp de b.subtilis et bgl chez e.coli et le système de régulation riboswitch?

Answer 10

trp et bgl: une protéine interagit avec l’ARN

Riboswitch: l’ARN leader détecte directement un signal

Question 11

À quoi est due la terminaison de la transcription dans l’Atténuation?

Answer 11

À une structure secondaire d’ARN qui précède une suite de U’s dans l’ARN

Question 12

Comment la terminaison peut-elle être prévenue dans l’atténuation?

Answer 12

Formation d’une structure secondaire d’ARN qui serait autrement emprisonnée dans le terminateur : anti-terminateur

Question 13

Comment se nomme la région leader dans l’opéron trp?

Answer 13

TrpL

Question 14

Comment peut-on rendre l’opéron trp complètement constitutif?

Answer 14

En produisant des doubles mutants TrpR et TrpL

Question 15

Expliquez le principe d’atténuation dans l’opéron trp.

Answer 15

Basé sur la quantité d’ARNt chargés en tryptophane.
Si excès d’ARNtTrp, le ribosome se rend jusqu’Au codon stop de TrpL, ce qui empêche la formation de la struture 2:3 d’antiterminaison, et permet la formation de 3:4 (site de terminaison prématurée) : atténuation
S’il n’y a pas assez d’ARNt chargés en trp, le ribosome se rend jusqu’aux codons trp, ce qui permet la formation de la structure 2:3 d’antiterminaison.

Question 16

Vrai ou faux. Le produit du gène trpL est important pour l’atténuation.

Answer 16

Faux.

Question 17

Vrai ou faux. Chez B.subtilis, c’Est l’arrêt du ribosome aux codons trp qui détecte les niveaux de trp.

Answer 17

Faux. C’est le mécanisme d’E.coli. Chez B.subtilis, c’est la protéine TRAP qui détecte les niveaux de Trp.

Question 18

TRAP permet-elle la formation d’une structure secondaire d’antiterminaison ou de terminaison?

Answer 18

Terminaison.

Question 19

Quel gène code pour TRAP?

Answer 19

mtrB

Question 20

TRAP est-elle un répresseur ou un activateur?

Answer 20

répresseur

Question 21

Vrai ou faux. Trp est le co-répresseur de TRAP.

Answer 21

Vrai

Question 22

Vrai ou faux. TRAP a seulement une action au niveau de l’atténuation de la transcription.

Answer 22

Faux. Elle a aussi un rôle à jouer dans l’inhibition de l’initiation de la traduction. Elle peut se lier à des triplets très près du RBS, et empêcher l’attachement du ribosome.

Question 23

Par quoi est contrôlée la synthèse d’anti-TRAP?

Answer 23

Par le niveau d’ARNt chargés

Question 24

Quel est le rôle d’anti-TRAP?

Answer 24

Se lier avec TRAP pour empêcher son interaction avec l’ARN, ce qui permet l’expression de l’opéron trp.

Question 25

Qu’est ce qu’un riboswitch?

Answer 25

C’est un élément ARN, retrouvé dans la région leader d’un ARN et qui contrôle l’expression des régions codantes en amont en détectant un signal régulateur directement.

Question 26

À quel moments peut se faire la régulation par riboswitch?

Answer 26

Atténuation de la transcription ou initiation de la traduction (masque le RBS)

Question 27

Dans le mécanisme de riboswitch senseurs d’ARNt chargés, qu’arrive-t-il lorsqu’il y a l’absence d’un aa sur l’ARNt?

Answer 27

l’extrémité 3’ de l’ARNt, qui est libre, pourra interagir avec le renflement de la structure d’antiterminaison, ce qui va la stabiliser et permettre la transcription.

Question 28

Dans le mécanisme de riboswitch senseur d’ARNt chargés, qu’arrive-t-il lorsqu’il y a un ARNt chargé?

Answer 28

Pas d’interaction entre 3’ de l’ARNt et la structure d’antiterminaison, ce qui permet à la structure de terminaison de se former (atténuation)

Question 29

Pour les riboswitch pour la régulation d’un métabolite, l’absence d’un métabolite va-t-elle favoriser la présence d’une structure de terminaison ou d’anti-terminaison?

Answer 29

Anti-terminaison

Question 30

Qu’est ce que l’antiterminaison processive?

Donnez un exemple

Answer 30

l’ARNpol est directement modifiée par des protéines régulatrices pour augmenter sa vélocité et sa processivité, afin qu’elle échappe à des signaux de terminaison.
Ex: transcription des ARNr

Question 31

De quoi dépend le niveau d’expression des gènes?

Answer 31

Du niveau de synthèse des ARNm et de leur stabilité

Question 32

Comment sont dégradés les ARN chez les bactéries?

Answer 32

La dégradation est initiée par une endoribonucléase (souvent RNase E) qui coupe à un endroit spécifique. Ensuite, une exoribonucléase fait la dégradation complète de l’ARN

Question 33

Quels sont les effets protéines dépendants sur la stabilité des ARN?

Answer 33

Une protéine interagissant avec un ARN peut masquer un site de clivage pour une RNase, ou recruter une RNase à son site de clivage.

Question 34

Quels sont les effets RNA-dépendants sur la stabilité des ARN?

Answer 34

Un petit ARN régulateur qui interagit avec son ARN cible peut faciliter l’accès de cet ARN aux RNases ou peut masquer un site de clivage aux RNases. Un petit ARN en interagissant avec le RBS de l’ARN peut rendre celui-ci susceptible aux RNases

Question 35

Comment se fait la régulation de la traduction?

Answer 35

Elle se fait souvent au niveau de l’initiation, en formant une structure secondaire dans l’ARN qui masque le TIR. C’est un mécanisme qui ressemble à l’Atténuation.

Question 36

Vrai ou faux. La régulation au niveau de l’élongation de la transcription est très fréquente.

Answer 36

Faux. Elle est très rare, puisque l’élongation est hautement processive et relativement insensible aux structures secondaires de l’ARN.

Question 37

Comment fonctionne la régulation de la traduction par les protéines ribosomales?

Answer 37

Les protéines ribosomales vont normalement interagir avec une séquence qui leur est spécifique sur un ARNr. Quand il n’y a plus d’ARNr, les protéines ribosomales vont intéragir avec un site de moindre affinité sur leur propre ARNm. Cette interaction masque le TIR, et prévient l’initiation de la traduction et cause la dégradation rapide de l’ARNm

Question 38

Comment fonctionne la régulation de la traduction par des petits ARN?

Answer 38

Un petit ARN régulateur intéragit avec le TIR d’un ARNm, ce qui inhibe sa traduction et cause sa dégradation rapide. Ils sont aidés par Hfq (chaperonne)

Question 39

Comment fonctionne un ARN thermosenseur à basse température?

Answer 39

Une structure secondaire présente dans l’ARN leader est présente et est stabilisée, ce qui inhibe la traduction de l’opéron.

Question 40

Comment se nomme le gène qui code pour sigma 32, et dans quelles conditions est-il exprimé? Pour quoi code-t-il?

Answer 40

RpoH. Il est activé à 42°C chez E.coli. Il code pour la réponse heat shock

Question 41

Chez les Gram+ : À quel niveau agissent les riboswitch?

ET chez les gram-?

Answer 41

Gram+ : Transcription

Gram-: Traduction

Question 42

Quand considère-t-on que l’expression génique est terminée?

Answer 42

Quand une protéine est relâchée par un ribosome.

Question 43

Les modifications chimiques sur les protéines sont-elles réversibles?

Answer 43

Oui

Question 44

Quel est le rôle de sigmaS?

Answer 44

Permet l’Expression de gènes requis pour la réponse générale au stress.

Question 45

Vrai ou faux. SigmaS est synthétisée seulement en présence de stress.

Answer 45

Faux. Sigma S est toujours synthétisée, mais elle est dégradée par la protéases ClpXP en absence de stress

Question 46

En absence de stress, comment se fait la régulation de sigmaS?

Answer 46

Sigma S interagit avec l’adaptateur Rss, qui dirige sigma S dans le complexe ClpXP pour la protéolyse. Pas d’expression des gènes de stress.

Question 47

En présence de stress, comment se fait la régulation de sigmaS?

Answer 47

La protéine Ira (anti adaptateur), intéragit avec Rss pour l’inactiver. Sigma S s’accumule et peut exprimer les gènes de stress. Augmentation de la stabilité de sigmaS.