Génomes et expression des gènes microbien Flashcards
Comment comparer les tailles de génome
En général, plus l’espèce est grande, plus la taille du génome est grande. Les bactéries n’auront qu’un seul chromosome, par rapport aux humains qui en ont 46 (23 paires)
Quel est le génome des archées
Gènes pour la production d’énergie et de coenzymes (aussi plus de gènes non caractérisés)
Quel est le génome des bactéries
Gènes pour le métabolisme des sucres et pour des fonctions au niveau de la membrane cellulaire (transporteurs)
Comment les gènes sont-ils exprimés chez les procaryotes
Séquence de début (promoteur) et de fin (terminateur) permet à l’ARN polymérase de produire un unique transcrit d’ARNm
Quelles sont les étapes de l’expression génique chez les procaryotes
- Sigma reconnaît le promoteur et le site d’initiation.
- La transcription commence sigma libère la chaîne d’ARN se développe
- Site de terminaison atteint; la croissance de la chaîne s’arrête.
- Polymérase et ARN libérés
C’est quoi l’ARNm polycistronique
Un transcrit code pour plusieurs polypeptides; les ORF sont séparés par des codons stop et des régions intercistroniques de longueur variable
Que sont les régions intercistroniques
Les régions intercistroniques peuvent être de 1 à 2 nucléotides ou d’environ 30 nt
Comment se déroule la transcription des gènes polycistroniques
ORF séparés par des codons stop; important dans la traduction (stop est pour le terminateur ARNt dans la synthèse polypeptidique)
C’est quoi le codon AUG
Codon d’initiation
C’est quoi les codons UAA, UAG et UGA
Les codons d’arrêt
Qu’est-ce qui conduit à la fin de la transcription?
Séquences répétées inversées. Formation d’une boucle en épingle à cheveux par complémentarité des bases. Resistance physique au mouvement de l’ARN polymérase
Quelles sont les répétitions inverses dans l’ADN
Les répétitions inversées dans l’ADN transcrit conduisent à la formation d’une structure tige-boucle dans l’ARN, ce qui peut entraîner l’arrêt de la transcription.
C’est quoi les polysomes
Traduction d’un unique ARNm par plusieurs ribosomes en même temps
Comment la transcription et la traduction sont-elles couplées chez les procaryotes
Les ribosomes proches de l’extrémité 5’ de l’ARNm sont à des stades plus précoces de la traduction. Traduction par plusieurs ribosomes sur un seul ARN messager (polysome). Notez comment les ribosomes les plus proches de l’extrémité 5’ du message sont à un stade plus précoce du processus de traduction.
Quels sont les différents types de régulation des gènes chez les procaryotes
Régulation post-traductionnelle, Régulation transcriptionnelle et Régulation chimiotactisme
Quels sont les différents contrôles de la régulation transcriptionnelle
Contrôle négatif : répression d’enzyme(s), Contrôle négatif : induction d’enzyme(s) et Contrôle positif
Quels sont les différents mécanismes de régulation mondiale
Répression catabolique, AMP cyclique et la protéine CAP et les autres types de contrôle global
Pourquoi est-il important de réguler les gènes chez les procaryotes
Les microbes répondre immédiatement aux changements de l’environnement
Pourquoi est-il important de réguler les gènes chez les procaryotes pendant la chimiotaxie
Mouvement vers une source d’énergie ou de lumière
Pourquoi est-il important de réguler les gènes chez les procaryotes pendant l’aérobie facultatif
Transition vers de l’O2 vers un autre accepteur d’électrons
Pourquoi est-il important de réguler les gènes chez les procaryotes lors des changements de température
Changements de température – augmentation ou diminution de la quantité d’acides gras insaturés dans les membranes
Pourquoi est-il important de réguler les gènes chez les procaryotes pendant la symbiose ou la pathogenèse
Expression de facteurs de virulence pour établir l’infection. Expression de gènes pour établir la relation symbionte-hôte
Quels sont les modes de régulation chez les procaryotes
Par l’activité d’enzymes ou la production d’enzymes
Quelles sont les régulations qui concernent l’activité des enzymes
Régulation post-transcription et c’est rapide
Quelles sont les régulations qui concernent la production d’enzymes
Post-transcriptionnel (régulation de la quantité d’ARNm produit). Traduction (traduction ou non d’ARNm). C’est très long
Quel est le but de la régulation de l’activité et de la synthèse des enzymes
Le contrôle de l’activité et de la synthèse est assuré dans une régulation efficace du métabolisme cellulaire
Quelle est la fonction du gène A
Expression constitutive
Quelle est la fonction du gène B
Contrôle métabolique ou post-traductionnel de l’enzyme enzymatique
Quelle est la fonction du gène C
Régulation de la synthèse de l’enzyme au niveau de la traduction
Quelle est la fonction du gène D
Régulation de la synthèse de l’enzyme au niveau de la transcription
Quel est le produit du gène A
Le produit du gène A est l’enzyme A, qui est synthétisée de manière constitutive et effectue sa réaction
Quel est le produit du gène B
L’enzyme B est également synthétisée de manière constitutive mais sont activité peut être inhibée
Quel est le produit du gène C
La synthèse du produit du gène C peut être empêchée par un contrôle au niveau de la traduction
Quel est le produit du gène D
La synthèse du produit du gène D peut être empêchée par un contrôle au niveau de la transcription
Décrire la régulation métabolique ou post-traductionnelle
Régulation de l’activité. Contrôle direct de l’activité enzymatique. Très rapide : en quelques secondes ou moins. Régulation allostérique. Le produit final inhibe la production de l’un des intermédiaires
C’est quoi les gènes constitutifs
Exprimées de manière continue : Pas de régulation
C’est quoi les gènes répressibles
Expression arrêtée quand le produit n’est plus nécessaire. La quantité d’enzymes diminue en présence d’un répresseur et d’un corépresseur
C’est quoi les gènes inductibles
Exprimées seulement quand c’est nécessaire. Expression de la beta-galactosidase seulement quand le glucose est absent et le lactose présent. (Exemple: Hydrolyse le lactose en galactose et glucose. La quantité de l’enzyme augmente en présence d’un inducteur)
Définir l’opéron
Élément génétique contrôlant la synthèse de plusieurs protéines chez les Procaryotes
Définir les gènes structuraux
Gènes codant pour des protéines
Définir l’opérator (O)
Initie/arrête la transcription en liant des facteurs protéiques
Définir le promoteur (P)
Recrute l’ARN polymérase pour la transcription
Définir le régulateur (Reg.)
Gène codant pour une seule protéine qui se liera à l’opérateur pour contrôler l’expression génique
Qu’est-ce que le contrôle négatif
Empêche la synthèse d’ARNm. Quand l’enzyme est trop abondante. Quand l’activité enzymatique n’est plus nécessaire ou néfaste pour la cellule. Implique la liaison d’une protéine répressive à l’ADN qui empêche l’attachement de l’ARN polymérase
Qu’est-ce que le contrôle positif
Quand il y a besoin de plus d’enzyme dans la cellule. Implique la liaison d’une protéine activatrice à l’ADN qui facilite la transcription
Definir transcription
Première étape dans le flux de l’information génétique. Par conséquent, il est relativement plus facile d’influer sur l’expression génétique à ce niveau
Que se passe-t-il lorsqu’un gène est plus transcrit que d’autres
Si un gène est plus transcrit qu’un autre, les ARNm de ce gène et les protéines traduites seront plus abondantes. Plusieurs facteurs contrôlent l’expression des gènes chez les bactéries. Le milieu dans lequel les bactéries évoluent va jouer un rôle important
Quelles sont les formes de régulation
La répression et l’induction sont les formes de régulation qui détermine l’expression génétique au niveau transcriptionnel
La répression ou l’induction est-elle plus fréquente chez les bactéries
Chez les bactéries, la régulation se fait plus communément au niveau transcriptionnel et moins souvent au niveau traductionnel.
Qu’est-ce que la répression enzymatique
Répression des enzymes impliquées dans la synthèse de l’arginine par ajout d’arginine au milieu. Arginine ajoutée au milieu qui amene a: Enzymes impliquées dans la synthèse de l’arginine ne sont plus exprimées pour conserver de l’énergie. Arginine agit comme un corépresseur pour empêcher sa propre production. Le contenu protéique total de la cellule ne change pas. Arrêt des enzymes pour la biosynthèse de l’arginine pour économiser l’énergie
Que se passe-t-il dans le mécanisme de la répression des enzymes
La transcription de l’opéron se produit parce que le répresseur est incapable de se lier à l’operateur. Après qu’un corépresseur (petite molécule) se lie au répresseur, le répresseur se lie à l’opérateur et bloque la transcription. L’ARNm et les protéines qu’il code ne sont pas fabriques.
Quelle est l’induction d’enzymes
Le contenu total en protéines ne change pas. Induction de l’enzyme beta-galactosidase par addition de lactose au milieu. Lactose ajoutée : Enzymes pour le métabolisme du lactose induites et transcrites. Synthèse enzymatique de novo.
Que se passe-t-il lorsque le glucose est présent ou absent lorsque l’opéron lac est présent
Gènes de l’opéron lactose ne sont pas transcrits en présence de glucose : le répresseur est lié à l’opérateur de l’opéron lac. Quand le glucose est épuisé, l’inducteur se lie au répresseur lui permettant de se détacher de l’operateur devient une transcription des gènes lac
Quel est le mécanisme d’induction enzymatique
Le processus d’induction enzymatique à l’aide d’un répresseur. Une protéine répresseur se lie à la région de l’operateur et bloque l’action de l’ARN polymérase. Une molécule inductrice se lie au répresseur et l’inactive afin qu’elle ne puisse plus se lier à l’opérateur. La transcription par l’ARN polymérase se produit et un ARNm pour cet opéron est formé
Quel est le mécanisme du contrôle positif
Protéine activatrice facilite la liaison de l’ARN polymérase au promoteur. Implication de plusieurs opérons discontinus. Molécule inductrice nécessaire pour qu’un activateur se lie à l’ADN
Qu’est-ce que la répression catabolique
Gènes pour métaboliser les sucres non préférés sont réprimés par le manque de catabolite (cAMP)