génétique cours 6 Flashcards
transcription chez les eucaryotes est plus élaborée que chez les bactéries
Transcription par Pol II : régulée par des activateurs et répresseurs :
Protéines lient ADN qui facilitent ou empêchent initiation transcription de gènes spécifiques en réponse à signaux appropriés
Activateurs et Répresseurs
Transcription chez les eucaryotes:
Actions activateurs et répresseurs : complexifiées par caractéristiques additionnelles
- Les nucléosomes et leurs modifications
-Machinerie transcriptionnelle: présentée à un substrat partiellement masqué -Réduit expression nombreux gènes en absence protéines régulatrices - régulateurs et + grandes séquences régulatrices
Les éléments régulateurs des gènes bactériens, de levure et les gènes humains
Chez eucaryotes: Sites + nombreux
Sites + éloignés
1. Promoteur
2. Sites liaison régulateurs (individuels)
3. Séquences régulatrices (plusieurs sites)
Peuvent s’étendre sur 1000 nucléotides en amont ou en aval promoteur
Enhancers: plusieurs sites activateurs regroupés en une seule unité
Ces « actions à distance » : font intervenir boucles d’ADN »»» facilitent interaction entre protéines
qu’est-ce qu’un enhancer?
plusieurs sites activateurs regroupés en une seule unité
**Activateur lié à enhancer: peut contrôler plusieurs gènes à sa portée plutôt qu’un seul
ACTIVATION À DISTANCE SOULÈVE UN AUTRE PROBLÈME:
Activateur lié à enhancer: peut contrôler plusieurs gènes à sa portée plutôt qu’un seul;
Requiert d’autres séquences régulatrices
isolateurs ou éléments frontières (peu connus)
Situés entre enhancers et promoteurs
Bloquent activation du promoteur induite par activateurs liés à enhancer
Garantissent que activateurs ne fonctionnent pas aveuglément
isolateurs ou éléments frontières (peu connus) sont situés où?
Situés entre enhancers et promoteurs;
Bloquent activation du promoteur induite par activateurs liés à enhancer
Garantissent que activateurs ne fonctionnent pas aveuglément
Des mécanismes de la régulation transcriptionnelle conservés de la levure aux mammifères
(Pas étonnant que plupart caractéristiques de la régulation génique soient les mêmes chez tous eucaryotes )
Tous ont machinerie transcriptionnelle élaborée, nucléosomes et modificateurs
quel est l’Organisme le + accessible à des combinaisons de dissection génétique et biochimique
LEVURE
Grande partie informations sur fonctionnement des activateurs et des répresseurs vient de levure
quel est l’activateur eucaryotes le plus étudié?
Gal4; Active transcription gènes galactose chez S. cerevisiae
Gal4 est un ___
lie quoi pour quel gène?
activateur eucaryote du gène GAL1
Lie 4 sites situés 275 pb en amont de GAL1
En présence de galactose : Gal4 active transcription GAL1 +1000 fois
en présence de ____ ,Gal4 active transcription GAL1 +1000 fois
galactose
Domaines liaison ADN et d’activation Gal4 distincts: révélé par 2 expériences complémentaires :
- Expression fragment du gène GAL4 codant premier 1/3 N-terminal de l’activateur : produit protéine qui lie ADN mais n’active pas transcription = DLA
Gène hybride (3⁄4 C-terminaux Gal4 fusionnés au DLA répresseur bactérien LexA) : Protéine fusion active transcription lacZ (β-galactosidase) portant sites LexA
Domaine d’activation (DA)
on retrouve LexA chez les ____
transcription des procaryotes et des eucaryotes
vrai ou faux: montre qu’un DLA bactérien (LexA) peut remplacer un DLA eucaryote (GAL4)
vrai
Pas différence fondamentale dans façon dont DLA lient ADN et reconnaissent leurs sites
Plupart des régulateurs bactériens lient ADN sous forme de dimères
Chaque monomère insère hélice α dans > sillon ADN sur moitié du site et détecte arêtes des pb Grande majorité protéines régulatrices bactériennes : utilisent motif hélice-coude-hélice comme DLA
Motif hélice-coude-hélice:
(Motif HCH: premier DLA à être caractérisé)
établie par qui?
quel est la principe?
McKay et Steitz (1981, Nature 290:744) Pabo et Lewis (1982, Nature 298:443)
2 hélices α séparées par coude court
1ère hélice = hélice de reconnaissance: s’insère dans > sillon et reconnaît pb spécifiques
2ème hélice = crée contacts avec squelette ADN
Distinction : plusieurs régulateurs eucaryotes lient sous forme hétérodimères (AP-1) et parfois monomères (NF-I)
qu’est-ce qu’un homéodomaine?
ressemble au HCH (hélice -coude-hélice) bactérien?
Classe de DLA de type hélice-coude-hélice (HCH)
Similaire au HCH bactérien mais identifié chez les
eucaryotes (Drosophile):
Identifié dans plusieurs protéines: fonction dans
embryogenèse chez Drosophile
**Contiennent région 60 AA très conservés = homéodomaine
(HD) dont structure tridimensionnelle est de type HCH
Séquence consensus: TAATNN
Protéines à homéodomaine = soit des activateurs ou répresseurs: fonction dictée par l’homéodomaine
où retrouve-t-on des domaines à doigts de Zn?
constitué de quoi?
chaque doigt de zinc permet d’associer combien de nucléotides?
le plus commun des DLA
Initialement identifié chez TFIIIA
Constitué ≈ 30 AA parmi lesquels se trouvent 2 résidus cystéine + 2 résidus histidine
chaque doigts de zinc permet d’associer 3 nucléotides
Dans région ≈ 12 AA entre paires cystéine-histidine:
Présence résidus basiques + quelques résidus hydrophobes
Structure 30 AA se replie pour former 2 barreaux β antiparallèles suivis d’une hélice α
Activateur Sp1 = 3 structures en doigts de Zn consécutives
que contient l’activateur Sp1?
3 structures en doigts de Zn consécutives
Existe d’autres DLA qui utilisent le Zn
Zn est coordonné par 4 résidus cystéines :
Stabilisent DLA un peu différent ressemblant motif HCH
Récepteur glucocorticoïdes :
8 cystéines pouvant lier 2 atomes de zinc
Récepteur glucocorticoïdes lie combien de cystéine
8 cystéines pouvant lier 2 atomes de zinc
Une fermeture à glissière de leucines lie l’ADN
Combine surfaces de dimérisation et liaison à ADN dans même unité structurale
Région conservée ≈ 30 AAs: charge globale nettement (+)
**Suivie par région contenant leucine (4-6) séparées par intervalles de 7 résidus
Essentiel à dimérisation + capacité à lier ADN
Un segment hélice α insère dans grand sillon Dimérisation induite par autre segment de cette hélice
Forment homo- ou hétéro-dimères
Arrangement particulier des leucines: crée hélice α interface très hydrophobe
Deux protéines avec ce motif: forment structure de type ‘coiled-coil’
type ‘coiled-coil’
Le motif hélice-BOUCLE-hélice
formé de quoi?
Motif formé de 2 régions en hélice :
1. Hélice de reconnaissance ADN
2. Hélice α plus courte
Les 2 hélices : séparées par boucle flexible
Forte similarité avec motif fermeture-leucine
Possède région basique essentielle à liaison à ADN + région permettant dimérisation
Site de reconnaissance dans ADN :
12 paires de bases inversées répétées
(dimère)
Région conservée : “boîte E » = CAXXGT
Protéines impliquées dans diverses fonctions cellulaires: différentiation cellulaire (MyoD), stabilité chromosomes (CBF1/CPF1), régulation expression (CUTE, E12, E47, PHO4), prolifération cellulaire (myc)
région conservée dans le motif hélice-BOUCLE-hélice
Région conservée : “boîte E » = CAXXGT