cours regulation genetique master
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Régulation de l’expressiongénétique
Année universitaire 2011/20121
I. Régulation génique des procaryotes1. Les opérons2. Les régulons, les ribo-régulateurs
1. Régulation chromatinienne2. Régulation transcriptionnelle3. Régulation post transcriptionnelle4. Régulation traductionnelle5. Régulation post-traductionnelle
II. Régulation génique des eucaryotes
Introduction
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Objectifs pédagogiques : Acquisition d’une vue intégrée des multiples points de contrôle de l’expression génétique
Comprendre la régulation génétique chez les bactéries et son rôle.
Comprendre les éléments de structure de l’operon.
Connaitre le principe du fonctionnement d’un operon catabolique.
Connaitre le principe du fonctionnement d’un operon anabolique.
Comprendre quelques principes de la régulation génétique chez les eucaryotes,
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Introduction
Les cellules peuvent s'adapter pour utiliser les ressources du milieu de
manière optimale, ou elles peuvent se différencier.
des cellules, de matériel génétique identique, expriment leurs gènes de
manière différente.
Il y a une régulation de l’expression génétique
Où peuvent s'effectuer ces régulations ?
Comment s’effectuent-elles ?
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1.2. la REGULATION GENETIQUE
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Niveaux de régulation génétique
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Régulation génétique chez les
procaryotes
1. Les opérons2. Les régulons, les ribo-régulateurs
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A retenir
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Qq définitions
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Lactose présent, represseur inactif, operon on
Régulation négative
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Le répresseur lac :
- un tétramère de sous-unités identiques de 360 résidus
disposées selon 3 axes de symétrie d’ordre 2, mutuellement
complémentaires (chaque sous-unité lie une molécule d’IPTG avec une
constante de dissociation K = 10-6M)
Deux domaines fonctionnels pour chaque sous-unité :
-un domaine N-terminal de 58 résidus : liaison à l’ADN (mais pas à l’IPTG)
-le restant : liaison à l’IPTG.
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Glucose / Lactose présents
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CAP
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Ex : régulon maltose chez E.coli
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. Métabolisme de l'amidon et de ses dérivés chez E. coli. Les protéines
impliquées sont représentées d'après le nom de leur gène .
(TM : nombre d’hélices transmembranaires)
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Régulon maltose chez E. coli : En présence de maltose, le produit du gène malT stimule
l'expression de tous les gènes du régulon à l'exception de malT.
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Quelques modes d’action des riborégulateurs.
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Répression d’une enzyme par
un riborégulateur.
Répression d’une protéine de liaison à
l’ADN ou à l’ARN par un
riborégulateur. La transcription ou la
traduction d’un gène cible,
respectivement, est inhibée par la
fixation de l’ARN régulateur à la
protéine activatrice.
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Inhibition de la traduction d’un ARNm. Le site de fixation du ribosome
est indiqué par « RBS ». Le duplexe ARN antisens-ARNm empêche la
fixation du ribosome et donc la traduction.
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Activation traductionnelle.
Le RBS, séquestré dans une structure en tige-boucle, est rendu accessible
par la fixation d’un ARN antisens ce qui permet la fixation du ribosome.
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Dégradation favorisée par un ARN antisens.
La fixation de l’antisens à l’ARNm crée un site de clivage par une RNase
spécifique de régions bicaténaires
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Régulation génétique chez les
eucaryotes
1. Régulation chromatinienne2. Régulation transcriptionnelle3. Régulation post transcriptionnelle4. Régulation traductionnelle5. Régulation post-traductionnelle
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Niveaux de régulation des gènes de classe II
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1. Régulation chromatinienne
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2. Régulation transcriptionnelle
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Assemblage des facteurs de transcription
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Les gènes des eucaryotes possèdent des séquences régulatrices, souvent
présentes en amont du promoteur de ces gènes. On appelle le motif d'ADN
régulé un cis-régulateur,
le facteur de transcription se fixant spécifiquement au cis-régulateur,
de manière à l'activer ou à l'inhiber : un trans-régulateur.
Les cis-régulateurs sont des séquences de 6 à 15 nucléotides, pouvant être
placées en amont, entre, ou dans les introns de la séquence codante.
Les trans-régulateurs reconnaissent ces séquences et activent ou inhibent
leur expression.
Ces protéines possèdent un domaine de fixation sur l'ADN, un domaine
d'action ( répression ou activation ) et souvent un domaine d'interaction avec
d'autres ligands.
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Des protéines peuvent se lier au transcrit primaire afin de modifier
l'épissage des introns. En effet, elles peuvent activer ou inhiber la
coupure de certains introns.
3. Régulation post transcriptionnelle
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protéines associées aux lipides par des liaisons faibles (Van der Waals, liaisons hydrogènes et liaisons
hydrophobes), ont un rôle structural et un rôle métabolique.
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4. Régulation traductionnelle
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5. Régulation post-traductionnelle
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FIN
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Les différents
niveaux
de condensation
de l'ADN
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