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Transcription de l’ADN
Publié le 19/12/2008
• I) Généralités
• II) Transcription de l’ADN procaryote
o 1) Pré-inscription
o 2) Initiation
o 3) Elongation
o 4) Terminaison
o 5) Maturation des transcrits primaires
• III) Transcription de l’ADN eucaryote
o 1) Les ARN-polymérases eucaryotes
o 2) Différence dans latranscription eucaryote
▪ a) Complexe protéique nécessaire à la transcription
▪ b) Promoteur minimum et régions régulatrices
o 3) Les régions cis-régulatrices
▪ a) Les séquences amplificatrices de types enhancers
▪ b) Les séquences extinctrices de types silencers
▪ c) Les séquences isolantes de typesinsulators
o 4) Caractéristiques structurales des protéines régulatrices
o 5) Maturations des transcrits primaires
▪ a) Addition de la coiffe en 5′ (ou capping)
▪ b) Poly-adénilation en 3′ par la poly-A polymérase
▪ c) Excision des introns et épissage des exons (ou splicing)
▪ d) Epissage alternatif
I) Généralités
Le gène(ou cistron) est un segment d’ADN qui constitue l’unité d’expression menant à la formation d’un produit fonctionnel qui peut être sous la forme d’ARN ou de polypeptide.
Chez les procaryotes plusieurs gènes peuvent faire partie d’une même unité de transcription, on parle d’unité polycistronique dont l’exemple le plus classique est l’opéron lactose (cf. chapitre de régulation de l’expression desgènes).
Chez les eucaryotes les unités de transcription sont monocistronique (exception chez certains vertébrés).
Les gènes eucaryotes sont départagés dans 3 classes :
• Les gènes de classe 1 ont comme produits des ARNr. Ils sont répétés en tandem et séparés par des espaces inter-géniques. La transcription des ARNr se fait sous forme d’un précurseur l’ARN 45 S (≈ 13 000 pdb) qui sera clivé en3 ARNr : 5,8 S ; 18 S et 28 S.
• Les gènes de classe 2 ont comme produits des protéines. Les protéines sont formées par traduction des ARNm qui sont plus instables que les autres ARN. Les gènes de classe 2 sont constitués de différents segments : des exons portant l’information et correspondant aux régions codantes, et des introns qui sont des régions non codantes. Attention, les procaryotesne possèdent pas d’introns.
• Les gènes de classe 3 ont comme produits des ARNt, les ARNr 5S et les petits ARN qui sont également répétés en tandem comme les gènes de classe 1.La synthèse d’ARN à lieu essentiellement pendant l’interphase du cycle cellulaire.
II) Transcription de l’ADN procaryote
L’ARN polymérase est une protéine ADN dépendante, multimérique possédant les sous-unités α, β,β’ et σ. Elle est présente sous deux formes l’enzyme-cœur (α2ββ’) et l’holoenzyme (α2ββ’σ). Les ARN polymérases ne nécessitent pas d’amorce et ne possèdent pas d’activité exo-nucléasique et donc de correction d’erreur, le taux d’erreur est ainsi plus important que pour les ADN-polymérases, mais ce taux est supporté.
Les nucléotides triphosphates sont additionnés à l’extrémité 3’ de la chaîne encours de synthèse par complémentarité de la matrice d’ADN. L’hydrolyse de la liaison anhydride fournit l’énergie pour la synthèse de la liaison phosphodiester.
La réaction est réalisée en milieu tamponné à pH neutre, contenant du sel de Mg2+, un agent de protection des groupements SH de l’enzyme (agent réducteur comme le β-mercaptoéthanol), les 4 ribonucléotides (rNTP) et de l’ADN bicaténairecontenant un promoteur comme matrice.
La molécule d’ADN est composée d’un brin matriciel (ou brin anti-codant) dirigé par définition de 3’ vers 5’ et servant comme son nom l’indique de matrice à l’ARN-polymérase, ainsi que d’un brin codant dirigé par définition de 5’ vers 3’ et ayant une séquence identique à l’ARN transcrit mise à part le fait que la thymine est changée par l’uridine. L’ARN...
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