expression des gènes eucaryotes

La réplication de l’ADN nucléaire (chez les eucaryotes)

• Semi conservative

• Selon une fourche de réplication + bidirectionnelle

• Polymérisation par l’ADNpol toujours en 5’3’ du brin matrice

• Ds la fourche → brin (dis)continu

Nucleosome

Unité d’ADN génomique associé à un octamère d’histones (H2A, H2B, H3, H4).

Nucléofilament

Succession de nucleosomes reliés par de l’ADN internucléosomique

Caractéristiques des histones

• riches en lys et arg (25% de la totalité des AAs)

• Lys et Arg localisées en NH2 terminales

• Aa chargés + qui peuvent acetylées/méthylées

• Interaction avec l’ADN (chargé -) → stabilité du nucleosome

Les ADN polymerases eucaryotes impliquées ds la fourche de réplication

ADN polymérase alpha, gamma, epsilon et delta

ADN polymerase alpha

• Localisation : noyau

• Rôle : synthèse amorce ADN

• Co facteur associé : primase = ARNpol

• Rôle du cofacteur : synthèse amorce ARN

ADN polymérase delta

• Localisation : noyau

• Rôle : synthèse brin discontinu

• Co facteur associé : PCNA

• Rôle du cofacteur : empêche l’ADNpol de quitter l’ADN

• Vitesse de synthèse : 30-50 nt

ADN polymérase epsilon

• Localisation : noyau

• Rôle : synthèse brin continu

• Co facteur associé : PCNA

• Rôle du cofacteur : empêche l’ADNpol de quitter l’ADN

• Vitesse de synthèse : 30-50 nt

ADN polymerase gamma

• Localisation : mitochondrie

• Rôle : synthèse ADN mitochondrial

• Co facteur associé : ARN pol → pol RMT

• Rôle du cofacteur : synthèse amorce ARN

Protéines impliquées ds la fourche de réplication

• Topoisomerases ( - super tours de l’ADN)

• Hélicases (→ rupture liaisons H)

• ADN polymérases

• SSB protein (- réappariement des 2 brins après passage de l’hélicase)

• Exonucleases (→ dégradation amorce ARN)

• Ligase (lie les différents fragments d’okasaki)

Fonctionnement des ADN polymerases

• Prolonger la synthèse d’un brin existant → se fixe en 3’OH d’une amorce

• Synthèse discontinue sur brin discontinu/retardé

Synthèse d’un fragment d’Okasaki

1. Synthèse de l’amorce ARN par la primase

2. Synthèse du brin d’ADN

3. Remplacement ARN (amorce) par ADN → exonucleases qui dégradent ARN & ADN pol delta qui synthétise ADN

4. Liaison des fragments d’Okasaki (→ ligase)

ARN polymerases eucaryotes

3 ARN polymérases : I ; II ; III

Constituées de 8 à 14 sous unités

Caractéristiques des ARN polymerases

• L’ARN pol I transcrit les ARNr 5,8S ; 18S ; 28S

• L’ARN pol II transcrit ARNm, ARN non codants

• L’ARN pol III transcrit ARNt et ARNr 5S

+fixation sur des PROMOTEURS grâce a des facteurs d’initiation

Complexe d’initiation de la transcription (CI)

Complexe promoteur + facteurs d’initiation

Promoteur

= séquence ADN double brin qui porte une séquence en paires de base déterminant la spécificité et influençant l'affinité de l’ARNpol pour le promoteur

+ sa polarité 5’3’ définit le sens de transcription

Lieux de transcription des ARNr

• ARNr 5S (par ARNpol III) → nucleoplasme

• ARNr 5,8S ; 18S ; 28S (par ARNpol I) → nucléole

Nucléole (def)

Structure transitoire sans membrane, visible en phase G0, G1, S, G2 et disparaît en phase M

Constitué d’un regroupement de régions de différents chromosomes décondensés → régions qui portent gène ADNr en très grandes copies

Nucléole (schéma)

→ nucléole, ADNr

Petite sous unité 40S

ARN 18S + 33 protéines ribosomales

Grande sous unité 60S

ARN 5S; 5,8S; 28S + 49 protéines ribosomales

Structure des pré ARNNr et modifications post transcriptionnelles (schéma)

Initiation de la transcription

Nécessite des facteurs d’initiation (TF)

Complexe d’initiation (CI)

= ARNpol + TF

Facteurs d’initiation impliqués dans la transcription du gène ADNr

CI = ARNpol + 2 TF1

• UBF (upstream binding factor)

• SL1 (Selectivity 1)

→ recruter et positionner l’ARNpol I sur l’ADN au niv du site d’initiation +1

Initiation de la transcription du gène ADNr (étapes)

Synthèse de l’ARN 5S

• Transcrit par l’ARNpol III dans le nucleoplasme.

• L’ARN 5S rejoint les ARN 5,8S/28S pour former la SU 60S

• PAS de MPT

• Initiation de la transcription par l’ARN Pol III + TF 3a / TF 3b et TF 3c

Enzymes synthétisant les ARNt + lieu ?

ARNpol III dans le nucleoplasme

Role des ARNt

Charge 1 AA + possède un anticodon qui s’hybride avec un codon de l’ARNm

Quels sont les appariements codon/ anticodon ?

• Appariements classiques : A/U ; C/G

• Appariements non classiques : I/A ; I/U ; I/C ; G/U

6 types d’appariements possibles

→ inosine AA de l’anticodon

Dégénérescence du code génétique

1 anti co donc peut s’apparier avec plusieurs codon : 61 possibilités de codons au sein l’ARNm → 51 sequences d’anti codons possibles

ARNt isoaccepteur

Plusieurs ARNt reconnaissent des codons différents mais apportent le meme acide aminé au ribosomes

MPT des ARNt

• Clivages endonucléasiques

• Ajout après transcription de triNT CCA en 3’

• Modification chimique des bases après transcription

Modifications chimiques des bases (10% des bases modifiées)

• Isomérisation de la base U → pseudo uridine

• Methylation de la base G sur C7 → 7 methylguanosine ou de la base U sur C5 → thymine

• Déamination de la base A sur C6 → hypoxanthine

Sequence consensus

= sequence d’ADN idéale dans laquelle la position de chaque NT est la plus fréquemment retrouvée dans toutes les sequences réelles. Obtenue par des alignements nucleotidiques homologues

→ ex : boite A et boite B

Promoteurs internes

= localisés en aval du site +1 (ds le gènes à transcrire)

→ ex : la boite A et B

Initiation de la transcription des ARNt

1. Fixation de TF 3c =étape limitante

2. Recrutement TF 3b en amont du site +1

3. Recrutement de l’ARNpol 3 au site +1

4. Départ de TF 3c de l’ADN

5. Transcription du gène ARNt

Synthèse des ARNm

Transcrit par l’ARNpol II + TF2 dans le nucleoplasme

Organisation des gènes eucaryotes

= constitué d’EXONS et INTRONS

• exons = séquence transcrite retrouvée dans le pré ARNm ET ARNm mature / cert sont traduits en protéines (exons codants)

• introns = TOUJOURS entre 2 exons, sequence transcrite presente uniquement dans le pré ARNm