LES RESEAUX DE REGULATION GENETIQUE
L’OPERON TRYPTOPHANE COMME PARADIGME

I PRESENTATION DE L’OPERON TRYPTOPHANE

Le contrôle concerté de l'expression des gènes est essentiel pour le maintien équilibré de la croissance cellulaire. Ce contrôle permet à la cellule d'ajuster ses synthèses aux conditions environnementales. Ce que nous connaissons actuellement sur la régulation de la transcription chez les procaryotes repose sur un modèle, le modèle de l’opéron, proposé il y a quelques années par François Jacob et Jacques Monod en 1961. Suivant ce modèle, un opéron est un groupe de gènes comprenant un opérateur (accepteur de l'enzyme de transcription), un promoteur commun et un ou plusieurs gènes structuraux c’est-à-dire de gènes codant pour des protéines ayant un rôle spécifique dans le développement de la cellule, par opposition aux protéines régulatrices, dont la fonction est de réguler l’expression des autres gènes. Dans le cas de l’opéron tryptophane, il s’agit de cinq gènes adjacents le long de la molécule d’ADN d’e-coli : les gènes trpE, trpD, trpC, trpB et trpA. Ces gènes codent pour cinq enzymes qui catalysent les réactions de synthèse du tryptophane à partir du chorismate dont le processus est indiqué dans la figure ci dessous. En effet, vu que les bactéries peuvent se développer sur un milieu minimum, elles sont donc capables de synthétiser les vingt acides aminés qui entrent dans la composition des protéines. Cependant, les bactéries peuvent développer des mécanismes capables de réprimer la synthèse des enzymes nécessaires à la biosynthèse de certains acides aminés lorsque ceux-ci sont disponibles dans le milieu.

Figure1 : Organisation de l'opéron tryptophane

Donc une fois transcrit et traduit, les cinq gènes dans l’opéron tryptophane donnent lieu aux enzymes que Escherichia coli a besoin pour synthétiser le tryptophane à partir du chorismate. Si cet acide aminé est présent dans le milieu, la bactérie la consomme et la