semaine 5- transcription chez les procaryotes Flashcards
Chez les PROCARYOTES comment se fait la transcription de l’ADN en ARN?
par ARN polymérase, initiée au niveau du promoteur
Chez les PROCARYOTES qu’est ce que le promoteur?
– Région située au début du gène
– Liaison de l’ARN pol
Quelles sont les 3 phases du cycle de transcription?
initiation
élongation
terminaison
La liaison de l’ARN pol au promoteur est un complexe: ?
fermé
Que cause une ouverture du complexe?
dénaturation de l’ADN
Que se passe-t-il pendant la phase d’échappement?
ARN pol quitte le promoteur et commence à transcrire
Par quoi est contrôlée l’Expression des gènes?
par des signaux extracellulaires, selon environnement
- procaryotes = signaux pas des molécules dans le milieu de culture
Comment sont transmis les signaux entre noyau et l’extracellulaire des gènes?
transmis aux gènes par des protéines régulatrices
régulateurs positifs: activateurs
régulateurs négatifs: répresseurs
Qu’est ce que des régulateurs
Protéines qui reconnaissent des sites situés près (ou dans) des gènes et s’y lient pour contrôler leur expression
À quelle étape peut se faire la régulation?
à différentes étapes:
- traductionnel (cellule décide de traduire ou pas)
- structure des ARN
- initiation de la transcription (cellule décide si elle fait un gène ou pas, ) PRINCIPAL ++
Pourquoi le mode de régulation principal est au niveau de l’initiation?
- cout en énergie et en ressource (transcrire un gène qui sert à rien)
- plus facile au niveau de l’ADN (une seule copie du gène, sinon plusieurs ARNm codant a supprimer)
Pourquoi la régulation n’est pas seulement au niveau de l’initiation?
- réduit le temps de réponse (si la cellule a besoin tout de suite de son ARN)
- modulation plus fine et plus efficace lorsqu’on part du début
Qu’est ce que le niveau basal de la transcription?
niveau de transcription d’un gène sans régulateur,
ARN pol se lie sur les promoteurs avec une faible affinité de façon aléatoire(car besoin d’un activateur pour venir le lier), et va transcrire le gène
MAJORITÉ des gènes ont ce niveau basal qui ne nécessite pas d’activation
Qu’est ce que l’étape limitante dans le niveau basal de transcription?
liaison de l’ARN pol
normalement qte d’ARN pol est faible
Comment se fait la répression de la transcription? (principal)
par encombrement
un répresseur se lie sur l’opérateur en recouvrait en partie le promoteur
- empêche l’ARNpol de se lier
- réprime la transcription
Qu’est ce que l’opérateur ?
site ou se lie le répresseur sur l’ADN
Comment se fait l’activation de la transcription? (principal)
recrutement
L’activateur va recruter l’ARN pol et l’aide à se fixer à son promoteur
- activateur se lie proche d’un site promoteur
- interagit avec ARN pol pour le rapprocher du promoteur
- mécanisme de recrutement ARNpol (liaison coopérative)
Qu’est ce que l’Allostérie ?
changer la structure de la protéine (ou ADN) après la liaison d’un ligand sur un site régulateur
ce changement de structure permet l’activation ou la répression
- se fait quand l’activateur va venir se lier
Qu’elle est l’étape limitante en allostérie?
au début, s’effectue en condition fermée, deviendra pas ouvert tant que l’activateur ne vient pas se lier, qui provoque un changement de conformation
Sur quoi peut s’effectuer l’allostérie?
ARN polymérase
régulateur
Comment l’allostérie a un impact sur les régulateurs?
régulateur présent dans une cellule peut être actif ou inactif en fonction de sa forme et conformation
2 conformation du régulateur, par allostérie il va se lier seulement si certaines molécules sont présentes
1 liant l’ADN = actif (molécule présente)
1 ne pouvant lier l’ADN = inactif (molécule pas présente)
Comment peut se faire la régulation positive?
- recrutement ou allostérie
- activateurs qui permet l’échappement efficace vers l’étape d’élongation,
Comment peut se faire la régulation névative
La régulation négative peut se faire via l’inhibition de la formation du complexe ouvert
ou échappement du promoteur
(pas toujours encombrement)
Que se passe-t-il si les régulateurs ont leurs sites de liaison loin du promoteur?
ADN forme une boucle pour rapprocher les 2 sites de liaison
1 activateur va agir à distance sur un ARN pol
**des protéines peuvent se lien entre le régulateur et le promoteur pour aider à courber l’ADN (dna bending-proteine)
Qu’est ce que la régulation coopérative?
des groupes de régulateurs peuvent se LIER de façon coopérative
des régulateurs interagissent entre eux (protéine/protéine) ou avec l’ADN (liaison ADN/protéine)
certains gènes sont actifs lorsque PLUSIEURS régulateurs sont présents simultanément
La régulation de la transcription s’effectue : ?
au niveau de l’initiation
par action de régulateurs positifs (activateurs) et négatifs (répresseurs)
Comment les régulateurs peuvent-ils agit?
- de facon coopérative
- au promoteur ou à distance du promoteur
- en aidant/empêchant ARNpol de se lier à l’ADN (recrutement ou encombrement)
- en activant/inactivant l’ARNpol déjà liée à l’ADN (allostérie)
Quelle est la source primaire d’énergie pour les procaryotes?
glucides (monosaccharides)
Que se passe-t-il si l’environnement d’une bactérie manque de glucose?
bactérie trouve une autre source de carbone ex lactose (disaccharides) convertit en glucose et galactose), nécessite l'expression d'enzymes spécifiques
Qu’est ce que l’opéron lac?
opéron lac est un opéron nécessaire au transport et au métabolisme du lactose chez E coli,
Un opéron est une unité d’ADN fonctionnelle regroupant des gènes qui opèrent sous le signal d’un même promoteur, une section d’ADN qui déclenche leur transcription.
Quels sont les 3 gènes de l’opéron lac?
générés par le même promoteur. (c’est pour ca que c’est opéron lac, car contient 3 gènes
- lacZ, lacY et lacA
traduits en 3 protéines
Qu’est ce qu’un polycistron?
1 seul ARNm qui contient plusieurs gènes
Qui est le promoteur dans l’opéron Lac?
en 5’ de lacZ
dirige la transcription des 3 gènes simultanément
Qu’est ce que lacZ?
code pour la β-galactosidase
enzyme qui coupe le lactose en galactose et en glucose
Lactose = entrée
Qu’est ce que lacY?
code pour la lactose perméase en formant des pores dans la membrane pour que le lactose entre
protéine transmembranaire qui importe le lactose dans la cellule
mais laisse aussi passer des thiogalactosides qui sont toxiques pour la cellule
Qu’est ce que lacA
code pour la thiogalactoside transcétylase pour enlever les thiogalactosides qui sont toxiques pour la cellule qui sont importés par le lactose par la lactose perméase
Quelles sont les conditions pour que les protéines lac soient produites?
- carence en glucose
2. présence de lactose
Quelles sont les 2 protéines régulatrices impliquées dans les protéines lac?
**CAP = un activateur se lie au site CAP transmet le signal de l'absence GLUCOSE **Répresseur lac codé par lac1 se lie à l'opérateur transmet signal du absence LACTOSE
combinaison de ces 2 régulateurs qui dit a la cellule qu’il n’y a plus de glucose mais du lactose
Que se passe-t-il si le signal du glucose est + et lactose + ?
ni l’activateur ni le répresseur
ARN polymérase peut lier mais très lent
il peut y avoir transcription de l’opéron lac mais très faible
Que se passe-t-il si le signal du glucose est + et lactose -?
répresseur lac vient se lier qui transmet le signal du lactose pour dire qu’il n’y a pas de lactose, donc on réprime totalement la transcription
Que se passe-t-il si le signal du glucose est - et lactose + ?
signal de l’absence du glucose est transmis pas CAP
CAP vient se lier et l’activateur vient lier l’ARN pol et départ de la transcription
EN ABSENCE DE GLUCOSE CAP VIENT SE LIER
Que se passe-t-il si le signal du glucose est - et lactose + ?
les 2 sont liés, répresseur vient se lier car pas de lactose, activateur se lie car il n’y a pas de glucose,
donc les 2 viennent se lier, même si activateur présent, ARN pol ne peut se lier car le répresseur plus fort donc empêchement par ENCOMBREMENT , pas d’expression du gène
Que provoque l’absence de CAP?
l’ARN pol se lie faiblement sur le promoteur lac
la région -35 du promoteur non optimale, PAS D’ÉLÉMENT élément UP absent de l’opéron lac (typique des promoteurs contrôlés par des activateurs)
Que provoque la présence de CAP?
CAP se lie a 60pb en amont du site d’initiation
Recrute l’ARN pol sur le promoteur via la liaison coopérative
Que fait le domaine C-terminal (CTD) de la sous unité α de l’ARN pol?
lie l’élément UP du promoteur (absent dans le promoteur) pas besoin de régulateur
Comment se lie CAP dans le promoteur lac?
Le domaine C-terminal lie CAP et le site d’ADN adjacent
Qu’est ce qu’induit CAP?
normalement liaison d’un régulateur à l’ADN ne change pas la structure de l’ADN
CAP vient englober domaine C-terminal, induit une torsion de l’ADN qui s’enveloppe autour d’elle
Par quoi la concentration d’AMPc est diminuée?
Par le glucose
CAP toujours présent dans la cellule (réagit ou pas selon la présence ou l’absence d’AMPc)
CAP doit lier l’AMPc pour que sa conformation soit adéquate
Que provoque une diminution du glucose?
une augmentation d’AMPc
CAP se lie et active les gènes lac