Section 1.4 Flashcards
Les gènes sont-ils seulement régulés à la transcription?
Non, la traduction est elle aussi régulée.
Nommez un avantage de contrôler la traduction par rapport à la transcription.
L’abilité de répondre très rapidement à un stimuli externe : le temps requis pour altérer l’ARNm est plus long, alors que ce n’est pas le cas pour altérer la synthèse des protéines.
À quelle étape fonctionne généralement la régulation de la traduction et pourquoi?
À l’étape de l’initiation de la traduction, et parce que :
* Il est plus efficace de réguler un sentier le plus tôt possible, plutôt que de l’arrêter après l’avoir commencé.
* Dans le cas de la traduction, la régulation à l’initiation élimine aussi la production de protéines incomplètes
Quelle est la première cible des régulateurs de l’initiation chez les bactéries?
Interférer avec la reconnaissance du site de liaison du ribosome (RBS) par la sous-unité 30S
Expliquez le méchanisme général de régulation au niveau du site de liaison du ribosome (RBS) chez les procaryotes.
Les régulateurs s’associent avec des séquences près du RBS et inhibent physiquement le pairange entre le RBS et l’ARN 16s : les protéines sont assez larges pour empêcher la sous-unité 30S d’acceder au RBS.
Est-ce que les protéines régulatrices de l’initiation se lient directement au RBS? Pourquoi?
Non, ils se lient près du RBS mais pas directement dessus.
La raison pour cela est que ces répresseurs risquerait d’inhiber la traduction d’une très large proportion de protéines de la cellules.
Quelles autres molécules (que les protéines) peuvent agir de régulateurs en se liant près du RBS?
Des molécules d’ARN (par exemple lorsque l’ARNm se paire avec lui-même pour masquer un RBS ou plus).
Comment un ARNm lié avec lui-même pour masquer un RBS est-il “disrupté” (délié)?
Souvent, lorsqu’un autre gène est traduit dans l’opéron. Le passage du ribosome délie le pairage et permet à un autre ribosome de reconnaître le RBS qui n’est plus masqué.
Quel est le problème de la régulation des protéines ribosomales (coordination)?
- Chaque ribosome contient plus de 50 protéines distinctes qui devraient être produites à la même vitesse que les ARNr auxquels elles se lient.
- La vitesse de productions des protéines et le nombre de ribosomes qu’une cellule contient sont lié à sa vitesse de croissance
Comment la coordination des gènes de protéines ribosomales est-elle effectuée (expliquez le mécanisme de régulation)?
- Leur organisation est simplifiée par plusieurs opérons qui contiennent des gènes pour 11 protéines ribosomales
- Les opérons sont régulés au niveau de la synthèse d’ARNm, mais de manière plus importante à la traduction de l’ARN
- Une protéine ribosomale (ou un complexe de deux protéines) se lie à l’ARNm de chaque opéron près de la séquence d’initiation de la traduction : inhibiation stérique de l’association de la petite sous-unité avec le RBS.
Comment les gènes situées en aval (souvent avec leur propre RBS) sont-ils régulés (2 mécanismes)?
- Couplage translationnel peut arriver quand le codon STOP est localisé près d’un codon START : cela crée une situation où la traduction du gène en amont doit être effectuée pour traduire le gène en aval.
- Exploitation des structures particulières de l’ARNM : reconnaissance de RBS internes seulement reconnus si l’ARNm est traduit (délie ainsi les structrures de l’ARNm).
Comment l’expression des protéines ribosomales est-elle couplée avec le nombre d’ARNm dans la cellule?
La protéines ribosome régulatoire se liant à l’ARNm reconnait aussi un site de liaison très fort dans le bon ARNr:
* Si le site n’est pas occupé, la protéine ribosomale se lie à cet endroit
* Si tous les sites sont occupés, alors les protéines vont se lier aux sites de liaisons de plus faible affinité sur son propre ARNm
Cela veut-dire que c’est seulement lorsque la protéine ribosomale est en excès dans l’ARNr qu’il se lient seulement à l’ARNm
Expliquez le mécanisme d’inhibition de la traduction par la protéine S8
- Les deux sites de liaisons ont des similarités (séquences primaires et structures secondaires)
- Site de liaison sur ARNm inclut le codon d’initiation AUG
- Lorsque la protéine S8 est en excès sur l’ARNm, l’ARNm ne peut pas attacher le ribosome pour initier la traduction
- S8 se lie plus fortement à ARNr qu’ARNm, donc la traduction est réprimée seulement lorsque la cellule satisfait ses besoins en protéines S8
Nommez deux cas d’inhibition de l’initiation de la traduction chez les bactérie.
- aaRS régulent leur expression en se fixant sur leur propre ARNm (comme protéines ribosomales)
- ARNm forme différentes structures favorisant/inhibant la traduction en fonction des conditions de températures/concentrations de métabolites.
Lorsque les cellules eucaryotes sont en déficit de nutriments (ou en stress cellulaire), que font-elles et quelles sont les étapes?
Elle réduisent la traduction globalement :
* Inhibition de la reconaissance de l’ARNm
* Inhibition de la liaison entre l’ARNt initiateur et la sous-unité 40S
L’inhibition d’un seul de ces deux éléments élimine la synthèse protéique
Comment est régulée la Ferritine?
- Par des protéines qui se lient au fer: IRP (iron regulatory proteins)
- Les IRP se lient aussi à l’ARN (à une structure “hairpin” particulière située à l’extrémité 5’ de l’ARNm de la Ferritine (iron regulatory element, IRE)
- L’abilité de ces protéines de reconnaître l’IRE est contrôlée par les niveaux de fer dans la cellule
- Fer insuffisant : les protéines se lient fortement à l’ARNm et empêche eIF4A/B de dénouer la structure “hairpin” de l’IRE (par blocage stérique)
- Fer plus élevé : les protéines préfèrent la liaison au fer, donc se libère de l’ARN et n’inhibent plus la traduction
