Biologie Moléculaire - L'expression des gènes chez les procaryotes et les opérons

Flashcards de vocabulaire sur la régulation de l'expression des gènes chez les procaryotes, les concepts d'opérons (inductibles et répressibles) et le fonctionnement détaillé de l'opéron lactose.

Opéron

Un regroupement de gènes qui vont être soumis à une régulation commune, assurée par un promoteur et d'autres séquences régulatrices situées en amont.

Polycistron

Un unique et long ARN messager transcrit à partir d'un opéron, contenant la séquence codante de plusieurs gènes mis bout à bout et ininterrompus.

Éléments cis-régulateurs

Segments d'ADN constitués de séquences contenues dans l'opéron lui-même, constituant un signal de fixation pour des protéines régulatrices activatrices ou répressives.

Facteurs trans-régulateurs

Protéines codées par un gène situé à distance de l'opéron qui activent ou répriment la transcription en se fixant à l'ADN au niveau de séquences spécifiques.

Promoteur

Type de séquence régulatrice reconnue par l'ARN polymérase pour l'initiation de la transcription.

TATA box

Promoteur le plus fréquemment retrouvé, constitué par la séquence $TATAA$.

Opérateur

Séquence cis-régulatrice, souvent plus ou moins éloignée du promoteur, participant à la régulation de l'opéron.

Ligand

Petites molécules dont la fixation sur une protéine régulatrice modifie sa conformation et son activité.

Opéron répressible

Opéron s'exprimant de façon constitutive, contenant généralement des gènes d'une voie ANABOLIQUE (ex: tryptophane), et réprimé par un ligand corépresseur.

Opéron inductible

Opéron réprimé de façon constitutive, contenant des gènes d'une voie CATABOLIQUE (ex: lactose), et activé par un ligand inducteur.

Perméase

Canal ionique permettant au lactose de pénétrer dans la cellule bactérienne.

Bêta-galactosidase

Enzyme clivant le lactose en glucose et en galactose.

LacI

Protéine régulatrice rpressive de l'opéron lactose, codée par un gène à distance, capable de se fixer aux séquences opératrices sous forme d'homotétramère.

Palindrome presque parfait

Propriété des séquences de l'opérateur (O1, O2, O3) constituées d'une séquence répétée quasi-identique sur les deux brins, formant un motif de fixation pour un monomère de LacI.

CAP (Catabolite Activator Protein)

Facteur trans-régulateur activateur de l'opéron lactose qui stabilise l'ARN polymérase au niveau du promoteur.

AMP cyclique (AMPc)

Ligand qui se lie à la protéine CAP pour l'activer; sa production est inversement corrélée à la présence de glucose.

Séquence CAP

Élément cis-régulateur situé en amont de la TATA box, constitué de deux séquences répétées inversées.

État rprimé de l'opéron lactose

État en l'absence de lactose où LacI bloque la fixation de l'ARN polymérase en enfermant le promoteur dans une boucle d'ADN.

État permissif de l'opéron lactose

État en présence simultanée de lactose et de glucose; le lactose inactive LacI mais l'absence d'AMPc maintient une transcription faible.

État pleinement activé de l'opéron lactose

État en présence de lactose seul, où l'inactivation de LacI et la stabilisation de l'ARN polymérase par l'AMPc/CAP permettent une transcription optimale.