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Cour 13 regulation de l’expression génétique
Il y a plus ou moin 20 000 gènes dans le génome humain. Cependant, uniquement certaines gènes qui sont activer dans certaines cellules. Certains sont complêtement active, d’autre complêtement étain, d’autre partiellement annuler.
Une cellule individuelle vas généralement utiliser environ 20% des gènes.
L’expression des gènes peuvent également changer selon les conditions, par examples en réagissant selon des médicaments, temperature, ect.
La cellule peut changement la régulation des gèens au niveau de :
- La transcription de l’arn messager
- Au niveau de la maturation
- L’arn messager dans le cytoplasme
- Au niveau de la traduction, maturation et transport de la protéine.
Ont vas principlament parler de la régulation au niveau de la transcription, ansi que au niveau du déploiement de l’ADN de la chromatine
En effet, si l’ADN est tres dense autour des chromatine, il vas être moin utiliser que adn “louse”.
Chez les procaryotes
Les bacterires peuvent choisir qu’elles enzymes fabriquer selon sont milieux. Si il y a une abondance de lactose, elle vas synthetiser les enzymes pour les dégrader.
Ceci est reguler par un operon :
- Il s’agit d’une séquence d’ADN qui comprend plusieur gènes et plusieur séquence régulatrice (sur lesquels des protéines vont venir se lier).
Devant une serie de gènes, il y a une boite TATA. Specialle pour les procaryote, plusieurs gènes vont être transcrit simultanément, et faire un seul ARNm.
L’ARN pol vas s’atacher sur le protometeur. Entre le promoteur et les gènes il y a un opérateur, sur lequel une protéine régulatrice peut s’atacher.
Si la protéine régulatrice est atacher, elle bloque l’ARN pol se continuer la transcrition.
La protéine régulatrice est produite par un gène régulateur, souvent proche du gènes. Ont fabrique toujour un peut de la protéine régulatrice, mais celle ci vas uniquement s’activer dans certain conditions.
Ont nomme donc cette protéine un répresseur (uniquement pour les procaryotes)
Ont Un opérateur est donc une séquence d’ADN ou se lie la protéine régulatrice.
Un operton comporte donc :
- Gène réulateur
- Promoteur
- Opérateur
- Un ou plusieur gènes
Pour des shemas, foir gi. 18.3 et 18.4 dans le cahier.
Certains opéront sont normalement actif, ils sont toujour en train d’être produit, et parfois il sont désactiver. C’est le cas de l’opéron tryptophane (qui fabrique du trypto.)
L’opéron lactose est toujour étain par deffaut, mais quand il y a du lactose, de l’allolactose vas se cominer avec la protéine régulatrice et la rendre inactive.
Ont nomme donc l’opéron tryp un opéron répressible. La protéine régulatrice est produite dans un étas inactife, qui ne peut pas se lier a l’ADN. Cependant, si il y a du tryptofane dans le milieux, il vas se combiner vec la protéine régulatrice, ce qui vas changer se forme et la laisser se combiner avec l’opérrateur trp. L’opéron qui fabrique le tryptophane vas donc être désactiver, car il y en a deja asser. Voir fig. 18.3
Ont nomme l’opéron lactose inductible. Il est a off normalement, car la protéine de régulation est fabriquer dans une forme active. Mais, combiner avec du lactose, la protéine vas devenir inactive. Et donc le represseur vas pas se combiner avec l’ADN, et les enzymes pour digerer le lactose vont être activ .
Chez les eucaryotes
Chez les eucaryotes c’est plus compliquer. Il n’y a pas d’opperon.
Les changement princpal sont :
- Il y a un promoteur par gène
- AVANT le promoteur, il y a des éléments de controle sur lesquels des protéine nommer facteurs de régulations vont s’atacher. Il y en a plusieur.
- Les protéinse qui s’atache sur les electroments de controler vont atacher l’Arn polymerase. L’ARN polymerase pas donc uniquement s’atacher si il y a des facteurs de transcription sur les éléments de contrôle.
- Une grande difference est également que ce ne sont pas les facteurs de transcription qui vont dirrectement détecter si il ya des changement. Se serait pas example des détecteurs, qui vont passer le message a travers une chaine de protéines, pour ensuite se rendre au facteurs de transcription
- c’est beaucoup plus complexe que les procryotes, mais plus controlable également
Parfois, les facteurs de transcription sont tres loin des promoteur. Ils peuvnet controler l’ARN polymerase car ils plie l’ADN pour se raprocher du promoteur.
Condnesation de la chormatine
L’ADN s’enroule autour de histones pour fomer de la chromatine.
En temp normal l’ADN n’est pas sous forme stéréotypique de chromatide condenser. Il est beaucoup plus louss.
Dépendament a quel point l’ADN est compact, l’ARN pol vas pouvoir ou ne vas pas pouvoir s’atacher a l’ADN. C’est donc une autre maniere de controller l’expression des gènes.
Il y a donc deux formes de chomatine, osit :
- Hétérochormatine : Tres condenser, gène non accessible
- Echromatine : Un peut plus lousse, gènes est accessible.
Pour passer entre les deux, il peyt y avoir une des trois modification chimiques suivantes qui peut se produire :
- Acétylation des histones (ont modifie les histones)
- Fait gènéralement defenir plus lousse
- Il s’agit de rajouter des groupmeent acétyl des les histone
- Méthylation des histones (ont modifie les histones)
- Même chose mais ont rajouter un acétile
- Mythylation de l’ADN (ont modifier l’ADN)
- C’est la métilation de l’ADN
Souvent ces modifications osnt réversible, d’autres fois c’est permanent.
La seule exeption estl ors de la fabrication des gamète, ou tout les inibition sont regéréner. Mais ce n’est pas complet, c’est l’épigénétique.