Cours 9 Flashcards
Régulation d’expression génétique chez le procaryote
-Règle d’économie: Pour la production d’énergie, la cellule utilise la source de carbone la moins couteuse (le glucose)
-Anabolisme: La cellule synthétise seulement les molécules qui manque dans l’environnement
Deux types d’opérons: inductible et répressible
Régulation d’expression génétique chez eucaryote
-Transcription est réguler par différents mécanismes:
Des protéines spécifiques: des facteurs de transcription spécifiques (FTS) et des protéines médiatrice
-Le remodelage de la chromatine par des enzymes qui déterminent quels gènes seront transcrit dans chaque cellule de l’organisme
Opéron et transcription procaryote
-Transcription des gènes qui font partie de l’opérons est controller par un seul promoteur
-La transcription a lieu (ON) si l’ARN polymérase se lie au promoteur
-La transcription n’a pas lieu (OFF) si l’ARN polymérase ne se lit pas au promoteur
Controle négatif de la transcription
Protéine appeler régresseur se fixe à l’opérateur (sur le promoteur) et empêche la liaison de l’ARN polymérase
Structure d’opéron
- Gène régulateur: protéine qui inhibe la transcription: régresseur
- Opérateur: Site dans le promoteur qui agit comme interrupteur de la transcription (ON/OFF)
- Gènes de structure: Enzymes impliquées dans les voies cataboliques (dégrade, libère énergie) ou anabolique (synthèse, utilise énergie)
Opéron= opérateur + gènes de structures
C’est quoi le ARN qui est transcrit avec opéron
ARNm polycistroniques= ARNm synthétiser par transcription de l’opérons
Opéron Inductibles (lactose)
-Code pour enzymes impliquées dans voies de dégradation (catabolique - libère énergie)
-Opérons ayant le répresseur normalement lié à l’opérateur (donc operon en état off)
-Un inducteur doit se lier au répresseur pour changer sa conformation et le détacher de l’opérateur
ex: operon lactose (lac):
-Le répresseur de lac est naturellement actif
-En absence de lactose, il se lie à l’opérateur et désactive l’opérons
-Si lactose est présent, réactive opérons en inactivant le répresseur, production lactose
Opéron répressible (trytophane)
-Enzymes impliquées dans voies de synthèse (anabolisme - utilise énergie)
-Sont des opérons en conditions normales: avec des opérateurs en état “on”, sans répresseur fixer
-Le répresseur nécéssite un corépresseur pour pouvoir se lié à l’opérateur
ex: opérons tryptophanes (acide aminé)
-En absence de tryptophane, le répresseur est inactif, l’opérons est activé
-ARN polymérase se lie à ADN au niveau du promoteur et transcrit gènes de l’opérons
-Présence de tryptophane, represseur est activé, opérons est inactivé
-Interruption de transcription
Controle positif
Quand glucose est faible, la concentration d’AMPc est élevé
-Protéine CAP doit se lier à l’AMPc pour activer transcription
-Ceci forme CAP-AMPc qui agit comme activateur
-Le site CAP est une séquence spécifique de l’ADN située près du promoteur de certains opérons
-Quand CAP-AMPc se lie sur ce site, il facilite la liaison de l’ARN polymérase au promoteur et augmente transcription
ex: opérons lac:
-Faible, glucose, concentration élevée d’AMPc
-AMPc se lie à protéine CAP
-CAP-AMPc se fixe au site CAP en amont du promoteur et stimule fortement la transcription ce qui génère la production des protéines nécéssaire pour métaboliser lactose
Régulation de la transcription pour eucaryotes par des protéines spécifiques (amplification)
-Des activateurs: des FTS qui stimulent la transcription en se liant sur élément de contrôle appeler amplificateur éloigné
Des médiateurs: des protéines qui se lient aux activateurs –> intéragissent avec FTG pour augmenter niveau de transcription
- Fixation des activateurs sur amplificateur
- Courbure de l’ADN
-Une proteine courbant ADN rapproche les activateurs liés aux amplificateurs au promoteur, aux FTG, aux protéines médiatrice et à l’ARN polymérase - Les activateurs se fixent à certaines protéines médiatrices et FTG –> ils forment un complexe qui se fixe sur le promoteur et qui commence la synthèse de l’ARN
Régulation de la transcription par remodelage de la chromatine pour eucaryote
-ADN s’organise autour des histones pour former nucléosomes
-ADN est chargé négativement et histones sont chargée positivement
-Les histones peuvent enrouler plus au moins fortement l’ADN selon l’état de leurs queues (acétylés ou dé-acétylés)
-Le remodelage de la chromatine se fait par:
–> Acétylation: ajout d’un groupement acétyle aux histones par acétylase, ce qui enlève la charge positive donc moins d’attraction avec ADN, ce qui relâche les fibres de chromatines
-Donc transcription, car
chromatine devient moins
compacte et plus facilement
accessible
-Désacétylation: le retrait du groupement acétyle par désacétylases ce qui favorise re-condensation de la chromatine –> pas de transcription
Régulation post-transcription
Durée de vie ARN=
Procaryote: 10 min
Eucaryote: des heures à des semaines
-Épissage: garder exons, enlever introns
-Après transcription, maturation et transport des ARNm du noyau vers cytoplasme, les régions 5’ à 3’ non traduites des ARNm intéragissent avec des protéines pour contrôler leur destination intracellulaire et leur traduction
Traduction définition
-C’est le passage d’un language de nucléotides vers un language d’acide aminés
-Nécéssite code génétique
-Il y a seulement 4 types de nucléotides: A,T | U,C,G
A et T lié par 2 liaison hydrogènes
C et G par 3 liaisons hydrogènes
-La séquence d’ADN doit se décoder par triplet de base (mots fait par 3 bases) –> codons
ex de codons: AGC, GGG, UUA
-La séquence ARN se décode aussi par codons, en remplaçant T par U
4^3 donc 64 codons possible
Pourquoi le code génétique est renondant?
Car plusieurs codons donnent instruction pour un même acide aminé
Il a 64 codons possibles mais que 20 acide aminés + 1 signal de départ (codon start) et 3 signaux d’arrêt (codon stop)
-Le code génétique contient 3 codons: STOP
Les codons UAA, UAG, UGA
Le code génétique contient aussi un seul codon qui désigne le début de la traduction –> AUG
Traduction éléments qu’y participent
-Traduction nécéssite un ARNm mature, les ribosomes et ARN de transfert (ARNt)
-Ribosomes fabriquant les protéines
-Ribosome contient 3 sites: E,P,A
-Les ARNt contiennent des anticodons spécifiques qui transportent les acides aminés vers ribosomes
Traduction 3 étapes:
1) Initiation:
-La petite sous-unité du ribosome se fixe à l’ARNm au niveau du codon START (AUG)
-Un ARNt portant Met se lie au codon AUG grace à son anticodon. La grande sous-unité du ribosome rejoint la petite sous-unité, positionnant l’ARNt-Méthionine sur le site P du ribosome.
Resultat: le ribosome est prête à commencer la traduction
2) Élongation: Chaine acide aminé est allongée en suivant les codons de l’ARNm
i) Reconnaissance du codon:
-Le ribosome lit le codon suivant sur l’ARNm
-Un ARNt, portant un acide aminé correspondant à ce codon entre dans le site A et se fixe au codon via son anticodon
ii) Formation de liaison peptidique:
Une liaison peptidique se forme entre le groupement amine du acide amine porté au site A et l’extrémité carboxyle du polypeptide en cours de synthèse au site P
-La chaine polypeptidique se détache de l’ARNt au site P et elle est donc maintenant attaché à l’acide aminé au site A (formant chaine polypeptidique allongée)
iii) Translocation
-Ribosome avance d’un codon sur l’ARNm, déplaçant l’ARNt
-L’ARNt, portant la chaine allongée du site A passe au site P ce qui libère le site A pour accueillir un nouveau ARNt
-L’ARNt vide du site P passe au site E et quitte le ribosome
3) Terminaison
Étape ou la traduction s’arrête lorsque le ribosome rencontre le codon STOP sur l’ARNm
-Reconnaissance du codon STOP
-Facteurs de terminaisons (protéine) se lie au site de codon STOP dans le site A du ribosome
-La chaine polypeptidique au site P est libéré du ribosome
-Le ribosome, ARNm et ARNt se dissocient, mettant fin à la traduction
Séquence nucléotidique:
5’ ATGCGATTTTGTCCAAATCCAACC-3’
a) Écrit le transcrit de ce gène, comment appelle-t-on ce transcrit?
b) En utilisant le code génétique, traduire le transcrit obtenu en peptide
c) Comment se fait le processus de traduction?
a)
Brin transcrit (ARNm)
-Le transcrit est ARNm produit lors de la transcription
-Il est complémentaire au brin matrice
-T est remplacé par U
Transcrit ARNm:
A’ AUGCGAUUUUGUCCAAAUCCAACC-3’
Ce transcrit est appeler ARNm
b)
ARNm en peptide
-La traduction utilise le code génétique, qui associe des codons à des acides aminés spécifiques
Codons et traduction en peptide:
AUG –> Methionine
CGA –> Arginine
UUU –> Phénylalanine
etc
Peptide: Methionine- Arginine- Phénylalanine, etc
