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Régulation de l’expression des génomes Sylvain Bourgerie Semestre 5

Régulation de l’expression des génomes

Table des matières


I.Introduction 2

A.Pourquoi y a-t-il régulation de l’expression des gènes ? 2

B.Niveaux de régulation 2

C.Quelques définitions 2

D. Notion d’Opéron 3

II. Régulation de la transcription 3

A.Stratégie de contrôle de l’initiation de la transcription 3

I.Analyse génétique de l’opéron 6

III.Utilisation de diploïdes partiels 7

IV.Les contrôles exercés par le répresseur 9

A.Comment fonctionne le répresseur ? 9

B.Comment l’inducteur provoque-t-il la libération du répresseur de son opérateur ? 10

V.L’opérateur lac 10

VI.Exemple d’utilisation en génie génétique de l’opéron lac 14

I.En absence d’Arabinose 15

I.Modulation de la terminaison de la transcription 17

A.Atténuation transcriptionnelle 17

1.Mécanisme 1 : Interaction répresseur-opérateur 18

2.Mécanisme 2 : terminaison de la transcription 18

B.Atténuation générale : exemple chez le phage λ et cas de l’opéron des ARN ribosomiques 19

C.Antiterminaison dans les opérons ribosomaux 19

D.Autre exemple de la régulation par antiterminaison transcriptionnelle 20

1.Les aminoacyl ARNt synthétases : 20

2.Contrôle de l’initiation de la transcriprion par substitution des facteurs σ : 21

3.Un exemple de contrôle de l’expression génique par l’intervention d’une succession de facteurs σ, la sporulation chez B. subtilis 21

4.Que se passe-t-il au niveau des gènes lors de la sporulation ? 22

5.Infection de B. subtilis par le phage SPO1 : contrôle de la transcription par l’intermédiaire de la production de nouveaux facteurs σ 22

6.Le régulon σ32 (ou σH), la réponse au choc thermique 22

7.Système de régulation de l’expression génique basé sur l’utilisation de facteurs anti-σ 23

VII.Régulation de l’expression de l’opéron α d’E. coli 32

VIII.Synthèse des protéines ribosomiques 32

A.Modalités du rétrocontrôle négatif 33

IX.L’atténuation traductionnelle 34

1.Cas de la résistance au chloramphénicol chez les bactéries 34

2.Un autre exemple de régulation par atténuation traductionnelle (en plus d’une régulation par atténuation transcriptionnelle) 36

1.Contrôle de l’activité d’une protéine par un riborégulateur 38

3.contrôles de l’expression génique au niveau post-transcriptionnelpar des ARN antisens 38

I.Un exemple de REGULATION de la TRADUCTION par une petite molécule d’ARN : 38

X.Les riborégulateurs modulant l’activité de facteurs protéiques 42

1.gène csrA 42

2.Protéine CsrA 43

XI.Mécanisme de contrôle de la ségrégation plasmidique par un ARN antisens 44



Chapitre 1 : Les procaryotes

Présentation de la diversité des mécanismes par lesquels les bactéries contrôlent la régulation de leur génome, en fonction des conditions environnementales. On ne s’intéresse qu’aux bases moléculaires.

I.Introduction

A.Pourquoi y a-t-il régulation de l’expression des gènes ?


On parle d’adaptation phénotypique, ou d’acclimatation. Les bactéries ont la faculté de s’adapter à des conditions, des environnements changeants. Cette capacité est connue depuis très longtemps par rapport à l’existence transitoire de certaines enzymes, on la connaissait bien avant la bio mol actuelle. Depuis que l’on dispose d’outils et des travaux, on sait que cette adaptation s’exprime en termes de régulations de l’expression des gènes. Il y a régulation pour répondre aux conditions changeantes de l’environnement. Un « sensor » est une molécule relais qui transmet l’information d’un signal capté à un composé appelé régulateur. Ce composé effectue alors son action positive ou négative. Ca se traduit par une réponse, des protéines exprimées ou réprimées.
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