Opéron lactose Flashcards
Qu’est ce que CAP?
CAP est un régulateur positif.
Composition de l’opéron lactose?
L’opéron est constitué de :
Trois gènes indispensables à la dégradation du lactose. Ils codent :
La β-galactosidase (gène lacZ) qui catalyse hydrolyse de la liaison β1-4 osidique des β-galactosides.
La lactose perméase (gène lacY). Cette protéine membranaire permet l’entrée du lactose dans la cellule.
La thiogalactoside transacétylase (gène lacA). Son rôle n’est pas bien connu. Elle acétyle les β-galactosides non métabolisables qui peuvent alors être éliminés hors de la cellule par diffusion à travers la membrane plasmique.
En amont, 2 sites de contrôle :
Le promoteur où se fixe l’ARN polymérase ;
L’opérateur non codant sur lequel peut se fixer la forme active du répresseur empêchant l’action de l’ARN polymérase : il contrôle les 3 gènes z, y et a.
une séquence terminatrice.
En amont de cet opéron l’on trouve aussi un gène régulateur : lacI codant le répresseur dont la forme active se place au niveau du site opérateur o et dont la complexation avec l’allolactose (isomère du lactose) change sa conformation (il ne peut plus se fixer au site o).
Lac I—-P–O—LacZ—LacY—LacA–Term
Qu’est-ce que lacI?
Lac I exprime une protéine régulatrice qui agit en inhibant l’expression des gènes de l’opéron lactose par transactivation en se liant spécifiquement sur l’ADN au niveau de l’opérateur. L’expression de ce répresseur est constitutive, c’est à dire qu’il est exprimé quelque soient les conditions de croissance de la bactérie. En revanche, son affinité pour l’opérateur sera modifiée en présence de lactose qui joue le rôle d’inducteur de l’expresion de l’opéron lactose. (en fait c’est un isomère du lactose, l’allolactose qui joue le rôle d’inducteur).
En absence de Lactose, que se passe t’il pour le répresseur? Au niveau de l’opéron?
en absence de lactose le répresseur est sous sa forme active (tétramérique) et se fixe au niveau du site opérateur O, empèchant la fixation de l’ARN polymérase et donc l’expression de l’opéron lactose.
En présence de Lactose, SANS GLUCOSE, que se passe t’il pour le répresseur? Au niveau de l’opéron?
en présence de lactose (et en absence de glucose), le répresseur se complexe avec l’allolactose (isomère du lactose). Il change alors de conformation, perd son affinité pour l’opérateur et se dissocie de l’opérateur lac. L’opéron lactose peut alors être exprimé.
En cas de présence de Lactose et de Glucose, que se passe t’il pour le répresseur? Au niveau de l’opéron?
Le lactose devrait inhiber le répresseur, et ainsi permettre l’expression de l’opéron lactose. Cependant, en présence de glucose, la cellule va TOUJOURS priviligié la consomation de glucose. Ce n’est que lorsque la concentration en glucose diminue que le métabolisme du lactose devient nécessaire. Un signal de carence alimentaire est alors déclenché sous forme d’une augmentation du taux d’AMPc. Cet AMPc forme un complexe avec la protéine CAP. Ce complexe se lie à l’ADN en amont du site de fixation de l’ARN polymérase. L’interaction du complexe CAP-AMPc va agir comme un inducteur et augmenter l’affinité de l’ARN polymérase pour le promoteur de l’opéron. Cette régulation positive peut permettre d’augmenter d’un facteur 50 la transcription de l’opéron lactose. On comprend alors qu’en présence de glucose, il n’y a pas de complexes CAP-AMPc disponibles : le niveau de transcription de l’opéron lactose est donc très faible.
Comment le lactose permets l’expression des genes de l’opéron lactose?
Le Lactose est métabolisé en allolactose, qui va se fixer au répresseur et ainsi changer son affinité avec le site opérateur.
Vrai ou faux: Le répresseur empeche l’ARNPolymérase de se fixer sur le promoteur.
Faux, l’ARNPolymérase se fixe sur le promoteur mais ne peut pas “avancer” sur l’opéron lactose, bloquer par le répresseur au niveau de l’opérateur.
