Cours sur la structure et le diversité du génome PACES (première année de médecine)

Thèmes abordés

Cours sur la structure et le diversité du génome PACES, génome nucléaire, génome mitochondrial, génome procaryote, réparation de l'ADN

Résumé du document

- Taille des génomes
. Pas de relation entre complexité d'un organisme et la qté d'ADN ds ses cellules (cellules organismes simples contiennent plus d'ADN que cellules d'organismes plus complexes).
. Pas de proportionnalité entre taille du génome et nbre de gènes (espèces à très gd génome possèdent de nbreuses séquences répétées non codantes).

Extraits

[...] ) Types particuliers de gènes Gènes chevauchants = 1 brin d'ADN code pour une prot, l'autre brin pour une autre, exons localisés ds grands introns d'un autre gène Gènes réarrangés = cas de gènes codant pour les Ig avec réarrangement des gènes de lignée des LB pour donner gènes fonctionnels, même mécanisme pour gènes du récepteur à antigène des LT Familles de gènes = gènes avec homologies dans leur séquences, codent des prot aux fonctions proches, issues d'un gène ancestral commun, conservation le plus svt d'un domaine correspondant à fonctionnalité de la prot (kinase, hélice α . [...]

[...] STRUCTURE ET DIVERSITE DU GENOME Génome nucléaire Nbre d'exemplaires du génome par cellule haploïdes (êtres unicellulaires), diploïdes, tétraploïdes (plantes), hexaploïdes (blé) Compaction de l'ADN car génome humain nécessité de compaction dans une cellule de 6µm chromatine = complexe nucléoprotéiques (histones, prot nonhistones) Unité fondamentale = nucléosome (ADN 146pb enroulé autour noyau protéique constitué de 2 copies de chacune des 4 histones H2A, H2B, H3, H4) Nucléosomes maturation ATP-dpdte repliement en fibres 30nm formation boucles 150-250kb, compaction max à interphase (chromosomes interphase : 250nm, métaphase : 850nm) Deux types de chromatine = hétérochromatine (constitutive avec peu de gènes et séquences répétées au niveau centromères et télomères + facultative comme X inactif chez la femme) et euchromatine (décondensée pdt interphase, contient presque tt ADN transcrit) Taille des génomes Pas de relation entre complexité d'un organisme et la qté d'ADN ds ses cellules (cellules organismes simples contiennent plus d'ADN que cellules d'organismes plus complexes) Pas de proportionnalité entre taille du génome et nbre de gènes (espèces à très gd génome possèdent de nbreuses séquences répétées non codantes) Séquences uniques codantes = gènes Moins de du génome, certaines régions chromosomiques pauvres en gènes (centromères) et certaines dépourvues de gènes (télomères) Plus les organismes sont simples et plus leur génome est économe (plus gde densité de gènes) Gènes = région délimitée qui aboutit à un produit final déterminé que ce soit un ARN ou une prot = segment d'ADN participant à une fonction ou un phénotype, ensemble d'info° nécessaire pour produire un ou plusieurs ARN (transcription) et/ou un polypeptide ou d'une prot (traduction) gènes portés par génome humain, taille d'un gène varie de 2000pb à plus de 2 millions de pb Un gène peut coder pour plusieurs prot (isoenzymes, épissage alternatif) ou ne coder pour aucune prot (gènes d'ARNt, ARNr, petits ARNs, autres ARNs fonctionnels comme XIST/TSIX) Gène codant pour une prot = structure discontinue formée d'exons et d'introns, commence par une séquence non transformée en prot (5'NC ou 5'UTR), codon ATG signal d'initiation de traduction, en du gène sur dernier exon 1 des 3 codons stop (TAA,TAG,TGA), partie 3'NC joue un rôle ds régulation post-transcriptionnelle, site polyadénylation 5'AA-TAAA pour coupure de ARNm Iaire Séquences non codantes des gènes de prot = régions régulatrices de la transcription, peuvent être transcrites mais non traduites, 100pb pour 5'UTR et 600pb pour 3'UTR, séquences canoniques de expression du gène (TATA box ou CAAT box), îlots CpG sensibles à méthylation, séquences enhancers (activateurs) ou silencerx, parfois assez éloignées du gènes qu'elles régulent Données statistiques chez l'Homme Taille moyenne d'un exon 171 conservée entre espèces, minimum 2pb, contiennent bcp de CG Taille moyenne d'un intron 5,5kb, non conservée entre espèces, minimum 1pb En moyenne 8,8 exons par gène, minimum 1pb (gènes des histones) Epissage alternatif siège d'une gde variabilité entre espèces (séquences conservées avant exons st sites d'épissage), certains gènes n'ont pas de structure exons/introns (gènes mitochondriaux, des histones . [...]