Transcription Flashcards
Procaryotes
Forme,L adn
Chromo
n nucleotides
Presence de
ADN dans le cytoplasme
Un seul chromosome « circulaire » = continu
Plusieurs millions de nucléotides
Présence de plasmides = petits morceaux
d’ADN circulaires, indépendants de l’ADN principal
eucaryote
L Adn
Chromo
n nucleotides
Presence de
ADN dans le noyau
Plusieurs chromosomes avec ADN fortement
compacté et linéaire
Plusieurs milliards de nucléotides
ADN associé à des protéines
l’ADN des mitochondries :
Forme,code genetique,transmission
ADN circulaire
Code génétique différent de l’ADN nucléaire
Transmission maternelle uniquement
ADN bactérien transcription
pratiquement totalement
transcrit
Chez Eucaryotes,Transcription
une grande partie du génome
n’est pas transcrite,
Pourcentage adn transcrit
Champignons,drosophile,amphibirns,homme
60% chez les champignons;
70% chez la Drosophile;
20% chez les Amphibiens;
10% chez l’homme
gène d
Un segment d’ADN portant toute l’information nécessaire pour la
synthèse d’une protéine =
Les gènes chez les eucaryotes contiennent :
Une zone d’initiation de la transcription
Une zone de terminaison de la transcription
Une partie codante composée d’introns et d’exons
Les Exons d
sont des régions de l’ADN contenant l’information génétique
(régions traduites)
Les Introns d
sont des régions de l’ADN qui seront éliminées lors de la
maturation des ARNm (régions non traduites)
LA TRANSCRIPTION d
Mécanisme de synthèse des ARNs
ARNm : copie d’une portion d’ADN (gène)
Tout l’ADN n’est pas transcrit (région codante/non codante)
Synthèse : dans le sens 5’-3’
de manière antiparallèle par rapport à l’ADN copié
de façon complémentaire
LA TRANSCRIPTION
Les differents acteurs (4)
Matrice d’ADN
Nucléotides sous forme triphosphate ATP, CTP, GTP UTP
RNA polymérase
Cofacteurs (Mg++)
Plusieurs ARN polymérase :Cite
ARN polymérase I : ARNr
ARN polymérase II : ARNm, ARNsn
ARN polymérase III : ARNt
Structure des gènes des eucaryotes :D
Gènes fragmentés
Exons : ADN contenant l’information génétique (traduit en acides
aminés)
Introns : séquences intercalaires, fonctions ?
RNA – polymerase I synthetise
Synthétise les RNA cytoplasmiques: RNAr
(18S-5,8S-28S)
RNA – polymerase II synthetise
Synthétise les RNA messagers et certains
des snRNA
RNA – polymerase III synthetise
Synthétise les petits RNA ( tRNA, rRNA
5S, snRNA, 7SL-RNA)
La RNA polymerase II. D ,r,l
enzyme qui assure la transcription des gènes qui
seront traduits en protéines
présente dans tous les noyaux cellulaires
nécessite des ribonucléosides triP et des
cofacteurs protéiniques (facteurs de la
transcription)
Etape d’Initiation d
Début de la transcription se fera sur le
promoteur avec les divers TF ( II A, IIB,
IID……), plus l’enzyme
Association TBP, intervention IIB et rap
30 pour fixer l’enzyme et déterminer le
brin transcrit et le sens de la transcription
Puis rap 74, IIE et IIH (II H provoque
l’ouverture et déroulement partiel de la
double hélice)
Etape d’élongation
Enzyme est accompagnée d’une
série de facteurs d’élongation
qui modifient la chromatine
pour permettre l’avancée de
l’enzyme.Double hélice ouverte en
une boucle où se place
l’enzyme
bulle de transcription
Le transcrit primaire
reste hybridé sur
quelques nucléotides avec
le brin antisens puis s’en
détache pour permettre à
la double hélice de se
reformer
Arrêt de la transcription
La transcription s’arrête peu après le signal de
terminaison qui est une séquence située vers
la fin du gène
Séquence riche en GC (palindromique)
Repliement de l ’ARN transcrit
Suivie de queues riches en UUU
ARN va décrocher
Libération de l’ARN m synthétisé et de l’ARN
polymérase
Maturation de
l’ARN transcrit
Extremité 5’
Addition d’une coiffe (capping) au bout de
l’extrémité 5’ du RNAm
coiffe = Guanosine méthylée au n° 5’ et sur les
deux premières bases
coiffe s’acquiert lorsque 30 nucléotides sont
synthétisés
Maturation de
l’ARN transcrit role de la coiffe(2)
*Protection contre la dégradation
*Initiation à la synthèse protéique
Maturation de
l’ARN transcrit
Extremite 3’
Acquisition d’une queue poly A
Signal de clivage 10 à 30 nucléotides avant fin de
terminaison UAAA/ endonucléase
Ajout de queue poly A/ poly A polymérase
AAAAAA (A)n
Stabilisation ARNm
Exportation ARNm à partir du noyau
signal de reconnaissance pour le ribosome
L’excision -
épissage
excision-épissage : coupures suivies
de ligatures de morceaux d’ARN.
Séquences non codantes éliminées par excision
(endoribonucléase) sur séquence signal : GU et AG aux
deux extrémités de l’intron,
Exons sont liés (ARN ligase) entre eux bout à bout
(épissage) pour établir la séquence primaire de l’ARNm.
La copie exacte de l’ADN est
l’ARN “transcrit
nucléaire ou primaire” ou HnRNA (ARN nucléaire
hétérogène) : longue molécule supérieur à 30 S.
REGULATION
I- Au Niveau chromatinien
Environnement chromatinien
Sites sensibles et hypersensibles à la DNase I
Superenroulement de la structure
Modification de la structure primaire de l’ADN
Méthylation de îlots CG
Phénomène d’édition
Sites sensibles à la DNase I d
correspondent aux gènes actifs
ou qui l’ont été (euchromatine)
Sites hypersensibles à
la Dnase I. d et r
correspondent aux
gènes très activement
transcrits
l’hypersensibilité à la
DNase permet de
définir des domaines
(locus control region) :
régions des promoteurs
des gènes actifs
Superenroulement de la structure r et d
Compaction de la structure: 3.109 pb soit environ 1
m dans un noyau de quelques microns
Régulation de l’accessibilité des bases
Rôle des histones qui sont riches en AA basiques
peuvent modifier la structure de la chromatine en
modifiant leur charge
L’acétylation de l’AA terminal des H3 et H4 par l’ histone acétyl
transférase (HAT) crée
une configuration de la chromatine accessible et
facilite l’activité transcriptionnelle
L’action des histones déacétylases (HDAC) r
facilite la compaction de la
chromatine et donc réprime la transcription
Méthylation des îlots CG
Modification épigénétique : modification transmise au cours
des multiplications cellulaires
4 à 6 % des cytosines sont méthylées dans le génome humain
Addition covalente d’un groupement méthyl (CH3) en
position 5 d’une cytosine dans un dinucléotide CpG
La méthylation des cytosines des régions 5’ non transcrites des gènes
(présence +++ dans les régions régulatrices) entraîne
une baisse de l’activité
de la transcription
Méthylation:
signal de fermeture du gène
Hypométhylation d
=> réactivations des transposons: instabilité des chromosomes
=> Activation de l’expression d’un proto-oncogène
Hyperméthylation d
=> régions promotrices des gènes suppresseurs de tumeurs
inhibition de la transcription des gènes
LA TRANSCRIPTION
Conséquence de la méthylation
La méthylation est exceptionnelle dans le cancer HNPCC (Hereditary
Non Polyposique Colo-rectal Cancer
Probleme architecture a cause de quel gene
Thrombospondin 1
Invasion tumeur a cause de quel gene
E-cadhérine, APC
Conséquence de la méthylation
Phénomème d’empreinte parentale
Processus responsable de l’expression monoallélique
( soit maternelle soit paternelle) d’un gène
Phénomène réversible, héréditaire et affecte l’expression des gènes
Empreinte est tissu spécifique
Empreinte paternelle→ chromosome paternel n’est pas exprimé
le génome maternel contribue à
l’extinction de gènes indispensables
au développement d’annexes embryonnaires indispensables à la
survie).
Modification de la structure primaire de l’ADN
Phénomène d’édition (MAISON d ’EDITION )
2types d’edition
Entraine
- par insertion ou délétion altère le nombre de résidus contenus dans
la molécule d’ARN - par conversion ou remplacement de nucléotides altère l’identité des
nucléotides contenus dans la molécule d’ARN
La désamination de la C en U
La désamination de la C en U au niveau d’une séquence (CAA) résulte
d’un remplacement d’un codon glutamine par un codon stop (UAA)
L’édition du gène Apo B code deux formes alternatives : + l de secretion
Apo B100
sécrétée dans le foie alors que Apo B48 l’est dans l’intestin
APOBEC Cytidines deaminases apparentées à APOBEC 1 ( APOBEC 3)
2 R
participent à la lutte contre l’infection virale chez l’homme
Conversion de C en U
Elément Cis –régulateur :
séquence contigue à un gène et ayant un
effet régulateur sur le taux de transcription de ce gène
séquences stimulatrices ou enhancers. R ,effet max + effet diminue
- augmentent le taux de transcription
- effet diminué si inversion
- effet maximun en un point donné mais persiste
même s’ils sont déplacés
Les Facteurs trans
D+diff structures
Protéines se fixant sur le DNA par des motifs
typiques au niveau de leur zone d’interaction
Différentes structures:
doigt de gant Zn
hélice bloucle hélice
protéine à leucine
Choix promoteur résulte de et r
Choix promoteur résulte de l’action des facteurs
trans-régulateurs spécifiques de tissus
Taux de transcription et RNAm dépendent du
promoteur choisi
Epissage alternatif d
Au Niveau post-transcriptionnel
Modification de la protéine
par modification
structure I du RNAm
Différents RNA m pour
des protéines à
fonction analogue. Peut donner Calcitonine et
CGRP
Modulation de la durée de vie des mRNA
Plus queue poly A+++plus la
demi-vie ARNm est +++
> 10 H stable
30mns instable
