transcription

Transcription

Synthèse: sens 5’-3’. Brin modèle (transcrit) parcourut: sens 3’-5’

Facteurs de transcription

Régulent l’activité d’un promoteur: facteurs activateurs et répresseurs

Différences ADN et ARN

Plus facile de stocker l’info génétique sous forme d’ARN car plus facilement dégradée en cas de besoin, pas besoin d’amorces

Types d’ARN

ARN pol I: ARN ribosomique, ARN pol II: ARNm et petits non codants, ARN pol III: ARNt et d’autres non codants

ARN polycistronique

Code pour plusieurs protéines à la fois. Les différents gènes à transcrire se regroupent sous forme d’opéron pour faciliter la synthèse

Transcription chez les bactéries

Pas de noyau donc les ribosomes ont un accès immédiat aux sites d’initiation de la traduction dans l’ARNm à mesure qu’ils émergent de la surface de l’ARN pol. Traduction commence en 5’ alors que 3’ est toujours transcrit. Plusieurs ribosomes en même temps 5’-3’

Bactériophage T7

ARN pol la plus simple, formé d’un seul polypeptide

ARN pol bactérienne

4 sous unités: β et β’→ site catalytique, α et α’ → assemblage complexe enzymatique et reconnaissance de l’ADN. Facteur σ: s’associe à la pol et permet recrutement sur l’ADN. La pol possède un sillon dans sa structure pour que l’ADN s’y positionne sur une longueur de ± 16 pb. Un plus petit perpendiculaire permet la sortie de l’ARN synthétisé.

Promoteurs bactériens

Définit si un gène doit être transcrit et à quel taux. Certains sont toujours actifs alors que d’autres qu’en cas de besoin. Promoteurs forts: recrutent la pol. Deux régions : -35 et -10/ Pribnow(riche en A-T)

Initiation bactérienne

Permet la fixation de la pol sur l’ADN. Se réalise avec reconnaissance des séquences promotrices. Nécessite facteur σ sur la pol. Positionnement du complexe induit un changement de conformation qui permet l’ouverture locale de la double hélice. Le début de la transcription libère le facteur σ

Facteur σ

Plusieurs facteurs: σ70: plus courant et σ54: quand déficit d’azote. Permet positionnement de la pol sur -35 et -10 → complexe fermé, avec ADN double brin.

Élongation bactérienne

Bulle de transcription maintenue sur ± 30 pb par la pol. La formation d’un lien phosphodiester/incorporation d’un nucléotide induit le déplacement du site actif d’1 position. Vitesse constante de 50 nu/s

Site catalytique de l’élongation bactérienne

2 sites: substrat: où se fixe le futur nucléotide à incorporer et produit: où se situe l’extrémité 3’ de l’ARN

Terminaison rho indépendante

Zone de terminaison consensus formée de séquences inversées répétées. En forme de tige boucle qui déstabilise la bulle ce qui arrête la pol et libère l’ARNm.

Terminaison rho dépendante

Capacité de rho à accéder à l’ARN. Ribosomes bloquent l’accès à rho mais une fois le codon stop atteint, plus de protection. Fixation de rho promue par zone riche en C après dernier codon stop. Rho poursuit pol et la rattrape quand ralentie par tiges-boucles et la décroche puis libère l’ARN.

Régulation négative

Répresseur se fixe à l’ADN et empêche la pol de passer donc bloque la transcription. Site de fixation du répresseur: opérateur.

Régulation négative en absence de lactose

Répresseur LacL peut se fixer en amont du site d’initiation de l’opéron lac : bloque la transcription

Régulation négative en présence de lactose

Se fixe sur Lacl et change sa conformation donc l’empêche de se fixer à l’ADN

Régulation positive

Protéine CAP/CRP (Catabolic Activator Protein/ Cyclic Amp Receptor Protein) se fixe au niveau du promoteur lac. Fixation nécessaire pour recrutement de la pol. Fixation controlée par l’AMPc (Adénosine MonoPhosphate Cyclique). CAP se fixe uniquement quand AMPc est présent.

Régulation positive en présence de glucose

Diminution d’AMPc donc CAP ne se fixe pas et la transcription pas activée

Régulation positive en absence de glucose

CAP se fixe donc transcription activée.

Régulation de l’opéron lactose

Combinaison des deux régulations permet la transcription de l’opéron Lac lorsqu’il y a du lactose mais pas de glucose (source de carbone prioritaire).

ARN pol eucaryotes

Toutes ont des structures similaires et certaines sous unités communes. ARN pol I et III: ARNt, ARNr et divers petits ARN. ARN pol II: code plupart des gènes, tous ceux fondant pour des protéines

Promoteur eucaryote

Gènes hautement transcrits ont une TATA box proche du site d’initiation permettant le positionnement de la pol II. Pas tous en ont une, les faiblement transcrits ont un équivalent (séquences distinctes)

Séquences cis régulatrices

Séquences à des grandes distances du situé d’initiation qui contrôlent la transcription. S’appellent enhancers

Complexe de pré-initation

Facteurs généraux. Recrutent et positionnent la pol II sur l’ADN. Forment complexe de pré initiation

Complexe de pré-initation Étape 1

Reconnaissance du promoteur par TBP (TFIID): se fixe sur TATA box ou l’équivalent. S’insère dans le petit sillon

Complexe de pré-initation Étape 2

Recrutement de TFIIB: stabilise interaction TFIID-ADN

Complexe de pré-initation Étape 3

Recrutement pol II et TFIIF: pol II se positionne sur le site d’initiation et TFIIF la stabilise et l’aide à interagir avec l’ADN

Complexe de pré-initation Étape 4

Recrutement de TFIIE et TFIIH: TFIIE recrute TFIIH et régule l’activité hélices et kinase de TFIIH. Phosphorylation déclenche passe à l’élongation. Hélicase car ouvre l’ADN et kinase car phosphoryle la pol II