Cours 7 Flashcards
C’est quoi un phénotype?
C’est une propriétés caractéristiques exprimées et observables d’une cellule ou d’un organisme.
Explication de la régulation des processus physiologiques
Modulation des proportions des nombreux types de protéines de manière quantitative et qualitative, selon la réponse à des changements de l’environnement chimique et physique
- Dans chaque cellule tous les gènes sont présents et ne sont pas nécessairement exprimés.
- Majorités des protéines sont stables, mais leur concentration baisse par la dilution engendrée par la fission binaire
- Besoin d’une régulation des processus physiologiques
À quel niveau se fait la régulation des processus physiologiques?
Elle se fait plus au niveau de la transcription pour éviter de faire des étapes de manière inutile sinon on fait un investissement d’énergie pour rien pour faire la transcription et la traduction si on n’a pas besoin de la protéine.
Qu’est-ce qu’un gène constitutif?
C’est un gène qui est exprimé constamment et qui est présent à un taux relativement stable dans la cellule, quelles que soient la conditions de culture
Qu’est-ce qu’un gène inductible?
C’est un gène exprimé en réponse aux conditions de culture et seulement si la cellule en a besoin. Une protéine codée par un gène inductible est présente en faible quantités en conditions non induites.
En quoi la régulation est spécifique et précise?
Car la présence d’un substrat particulier va enclencher l’expression d’un ou de plusieurs gènes métaboliques correspondant.
Quels sont les facteurs qui affectent la régulation?
L’état physiologique de la cellule et son environnement. Le substrat peut être présent mais le pH et la température peuvent ne pas être favorable à la croissance. Donc il est plus avantageux pour la bactérie de ne pas exprimer le gène catabolique correspondant.
À quelle vitesse se déroule la régulation?
La régulation se fait rapidement. Les mécanismes étudiés ont lieu en une fraction de seconde.
C’est quoi le but de la régulation?
L’organisme optimisent l’utilisation des ressources et augmentent leurs chances de survie. À un niveau énergétique, on ne peut pas se permettre d’exprimer tous les gènes sans arrêt.
C’est quoi les étapes générales d’un processus régulé?
- Des récepteurs membranaires détectent les composés ou les changements dans la milieu
- Ces composés peuvent soit être introduit dans la cellule ou seulement enclencher la transmission d’un signal.
- La cellule va s’adapter aux changements du milieu ou la présence de ces composés via les mécanismes de régulation.
Qu’est-ce que l’initiation de la transcription?
C’est modulé par la fixation de la polymérase sur l’ADN au niveau du promoteur.
Qu’est-ce qu’un promoteur?
C’est une séquence de nucléotide qui se trouve avant le cadre de lecture où l’ARN polymérase va se lier. C’est une séquence d’ADN nécessaire à l’initiation de la transcription et il est le plus souvent situé en amont de la partie transcrite des gènes. Un promoteur fort (initiation fréquente) ou faible (initiation rare) selon sa séquence d’ADN pour des facteurs sigma donnés.
Quelle est l’utilité d’un facteur sigma?
Le facteur sigma se retrouve dans le cytoplasme. Si on n’a pas de facteur sigma, on n’a pas de fixation de l’ARN. En effet, c’est une sous-unité qui est un constituant de l’holoenzyme ARN polymérase. Une fois que l’ARN polymérase est placé, le facteur sigma s’en va.
Qu’est -ce qui détermine la force de liaison du facteur sigma?
Les 35 nucléotides avant le promoteur et la boite Pribnow vont déterminer à quel point le facteur sigma va se lier avec une forte affinité. Tout dépendamment si la séquence consensus se rapproche de la séquence du promoteur, cela va affecter la force d’affinité du facteur sigma pour la séquence. Plus la force d’affinité est grande, plus le gène va être transcrit.
Que sont les housekeeping genes?
Les housekeeping sont présents en forte quantité et de manière stable. Ils sont utilisé pour des fonctions essentiels.
Comment se fait la régulation avec les facteurs sigma?
Cela se fait au niveau des promoteurs. La force du promoteur va affecter l’affinité facteur sigma et le promoteur. Cela va affecter la fréquence d’initiation. Cela dépend de la similarité entre la séquence et le consensus.
Comment se présente les variations de la présence des facteurs sigmas?
Tout dépendamment de la fonction des facteurs sigmas, la présence de ceux-ci va varier dans la cellule selon le besoin. En fonction, de la séquence des gènes, ceux-ci vont être reconnu par différents facteurs sigmas. Les bactéries ont généralement un facteur sigma dominant en quantité relativement stable dans la cellule.
Quelles sont les applications en biologie synthétique et en génie génétique?
-L’utilisation des promoteurs préexistants ou même le design de promoteurs artificiels permettent un contrôle très strict de voies métaboliques importantes d’un point de vue industriel. Des promoteurs plus forts pourraient être fait de manière artificielle.
- Des promoteurs inductibles permettent de séparer l’étape de croissances et l’étape de production d’un produit souhaitées.
- Les promoteurs sont assez conservés, donc il est facile de les passer d’une espèce à l’autre pour les applications souhaitées.
Quelle est un autre manière de réguler la transcription?
Elle peut aussi être régulée par des protéines régulatrices qui se lient sur une séquence d’ADN appelée l’opérateur. L’opérateur peut être par une protéine de régulation qui n’est pas un facteur sigma. L’opérateur est une séquence d’ADN est adjacente ou bien elle chevauche le promoteur. C’est un site de fixation de protéines régulatrices.
C’est quoi les protéines régulatrices appelées des activateurs ou des régulateurs positifs?
C’est lorsque leur liaison avec une unité transcriptionnelle stimule l’expression des gènes. Ils sont donc des activateurs de transcription.
C’est quoi les protéines régulatrices appelées des répresseurs ou des régulateurs négatifs?
C’est lorsque leur liaison avec une unité transcriptionnelle diminue l’expression des gènes. Ils sont donc des répresseurs de transcription.
Comment fonctionne le répresseur LacI?
Il y a de la régulation négative car on a une séquence qui code pour la protéine lacI qui va être exprimé de manière constitutive. En effet, les protéines sont traduites de l’ARNm transcrit et elles vont être fixer sur la région d’opération. Lorsque la protéine est liée, cela empêche la polymérase de faire son travail donc cela réprime l’expression. Toutefois, si le lactose est présent dans le milieu, l’allolactose va se lier à la protéine LacI et agir en tant qu’inducteur pour l’enlever.
Comment fonctionne l’activateur CAP?
L’adénosine monophosphate cyclique AMP-C est souvent présent lorsqu’il n’y a pas beaucoup de glucose. L’AMP-C va se lier à une protéine activatrice de catabolisme, CAP, et cette dernière va venir se lié proche du promoteur pour devenir des activateurs. L’ARN polymérase va pouvoir venir se lier avec son facteur sigma et démarrer la transcription. Si le CAP ne possède pas de AMP-C, il n’y a pas de liaison sur le site de liaison. On a donc une régulation des promoteurs qui vont avoir une activité dont le niveau de base est faible. Les régions de contrôles sont en effet voisine au promoteur.
Quels sont les variations de contrôle de l’opéron Lac?
Si le niveau de glucose est bas et le lactose est disponible–> AMP-C + CAP donc ARN pol ( haut niveau d’expression)
Si le niveau de glucose est haut et le lactose est indisponible –> présence du répresseur LacI
Si le niveau de glucose est bas et le lactose est indisponible –> AMP-C + CAP et présence du répresseur LacI
Si le niveau de glucose est haut et le lactose est disponible –> présence de rien ( bas niveau d’expression)