L'expression génétique et son contrôle - publié le 19/03/2008

Résumé du document

Synthèse ayant pour but de traiter le sujet de l'expression génétique et son contrôle. Il donne un certain nombre d'informations précises sur ce thème.

Extraits

[...] Le code génétique, basé sur la correspondance entre les triplets de bases (codons) et les aminoacides, est un code de lecture (linéaire et séquentiel) qui ne doit donc permettre aucune équivoque. En revanche, la fixation de protéines à des séquences spécifiques d'ADN est un problème de reconnaissance de formes (donc en trois dimensions) qui peut donc comporter des solutions beaucoup plus nombreuses. Avec le temps, de plus en plus de nouvelles structures sont déterminées expérimentalement, mettant en évidence des arrangements originaux. [...]

[...] IV) La régulation de la transcription. Cette tâche est dévolue aux régulateurs de transcription, que l'on peut classer en deux grands groupes: les répresseurs et les activateurs. Chacun contrôle toute une catégorie de gènes possédant dans la région régulatrice une même séquence de reconnaissance à laquelle il se lie spécifiquement. Chez les bactéries, la régulation est souvent fondée sur la répression: un répresseur est fixé sur son site de liaison, l'opérateur, situé à proximité du promoteur, gênant ainsi la fixation de la polymérase. [...]

[...] La question est de savoir ce qui détermine le début et la fin de la transcription par la polymérase. Pour le démarrage, des séquences signal, présentes au niveau du promoteur (partie du gène située en amont de la région codante), servent à positionner la polymérase. Chez les bactéries, les promoteurs contiennent très souvent la séquence TTGACA à 35 paires de bases et la séquence TATAAT à 10 paires de bases en amont du point de départ. Chez les eucaryotes, dans la très grande majorité des cas, la polymérase est positionnée par la fixation de la protéine TBP (en anglais, TATA-binding protein) à un court segment du promoteur contenant aussi la séquence TATA (la «boîte mais situé cette fois à 25 paires de bases en amont du point de départ. [...]

[...] Comment les régulateurs de transcription reconnaissent-ils leurs gènes cibles au sein d'un génome qui en compte plus d'une centaine de milliers? Des études de mutagenèse ont montré que chacune de ces protéines se lie à l'ADN, le plus souvent en amont de la partie codante des gènes dont elle contrôle l'expression, grâce à la présence d'une séquence d'une dizaine de paires de bases qui lui sert à la fois de site de reconnaissance spécifique et de point d'ancrage. Pour favoriser la formation du complexe ADN-protéine au niveau de la séquence correcte par rapport à toutes les autres, il faut une complémentarité structurale et une stabilisation énergétique, réalisée essentiellement au moyen de liaisons hydrogène et de Van der Waals. [...]

[...] Celle-ci peut être intrinsèque (due à la séquence nucléotidique elle-même), ou bien encore induite par l'interaction avec la protéine. Dans ce cas, une adaptation mutuelle des deux partenaires permet d'optimiser leur association. Ainsi, le dimère de la protéine CAP catabolite activator protein coude la double hélice à plus de pour s'y fixer plus facilement. La courbure de l'ADN est parfois essentielle à l'activité de la protéine; ainsi, les activateurs de transcription pourraient agir en facilitant l'assemblage du complexe de préinitiation par le rapprochement de ses différents composants. VI) Existe-t-il un code de reconnaissance ? [...]