Organisation moléculaire du génome

Pages: 6 (1279 mots) Publié le: 13 mars 2011
Organisation moléculaire du génome

I. Définition moléculaire du gène
C'est la séquence complète d'acides nucléiques nécessaires à la synthèse d'un polypeptide fonctionnel ou d'une molécule d'ARN. Celle-ci englobe non seulement la région codante (cadre de lecture), mais aussi les régions en amont (5') et en aval (3') nécessaires à la transcription du gène et à la maturation du transcrit.II. Organisation des gènes : notions d'intron, d'exon et de régions régulatrices
A. Chez les procaryotes
La très vaste majorité des gènes chez les procaryotes sont continus, ou non interrompus. Ils sont souvent organisés sous forme d'opérons. L'opéron est un groupe formé sur un segment de chromosome : il peut déclencher ou bloquer la transcription de l’ARN messager.
B. Chez leseucaryotes
Les gènes eucaryotes sont en règle discontinus ou en "mosaïques". Les séquences transcrites et traduites ou exons sont interrompues par des régions non codantes mais transcrites, les introns. Ce processus appelé épissage alternatif ("splicing") dépend de la reconnaissance par le complexe d'épissage. Cet épissage alternatif, qui à partir d'un seul gène comportant plusieurs exons (parexemple 1.2.3.4.5) permettra de produire plusieurs types d'ARNm et donc de peptides différents (par exemple 1.3. 4, ou 2.4.5 ...). C'est l'un des mécanismes qui assure la production chez l'homme d'environ plus de 100 000 protéines différentes par environ 20 à 25 000 gènes : un gène code bien plusieurs protéines.
Une autre caractéristique des gènes eucaryotes est la complexité de leur régulation.Schématiquement l'expression de ces gènes est contrôlée par des régions régulatrices en 5' qui sont localisées soit immédiatement en amont de la séquence codante (comme les promoteurs) soit situées à plusieurs centaines voire milliers de nucléotides du gène comme les amplificateurs (enhancers) ou les inhibiteurs (silencers).
III. Taille et composition des génomes


Chez les eucaryotessupérieurs environ 90 % de l'ADN est représenté par des séquences non codantes, constituées de motifs répétés. Ces différentes séquences se distinguent par leurs caractéristiques physiques (dues à leur composition nucléotidiques) et par leur cinétique de renaturation. Elles ont été identifiées par deux méthodes.
• L'ultracentrifugation de l'ADN eucaryote en gradient de densité (chlorure decésium), identifie deux populations d'ADN se stabilisant à l'équilibre dans des zones du gradient de densité 1,7 et 1,6. L'ADN de densité 1,7 forme un pic majoritaire. Il est précédé par un pic secondaire de densité 1,6 correspondant à ce qui a été appelé l' « ADN satellite ». Ce dernier renfermant la majorité des séquences répétées des centromères..
• La réassociation à 20°C des molécules monocaténairesd'ADN eucaryote après dénaturation (dissociation) de la double hélice par la chaleur s'effectue en trois phases correspondant à trois composants (rapide pour les séquences très répétées, intermédiaire pour les séquences moyennement répétées, lent pour les séquences uniques) du génome. La cinétique de réassociation dépend de la fréquence statistique des appariements entre brins complémentaires aucours du temps, et donc de la concentration des séquences identiques en solution
La fraction 1 : les séquences très répétées. Réassociation rapide représentant 10% de l'ADN de mammifère. Il comprend de courtes séquences de quelques nucléotides répétées en tandem, localisées (centromères) ou dispersées (mini et microsatellites) : SEQUENCES NON CODANTES.
La fraction 2 : les séquences moyennementrépétées. à vitesse de réassociation intermédiaire correspond à l'ADN modérément répété et représente 30% de l'ADN des mammifères. SEQUENCES CODANTES (gènes qui codent pour protéines dont l’organisme a besoin en permanence, séquences localisées au niveau des bras des chromosomes acrocentriques=bras court très court sur chromosomes 14, 15, 21 et 22) et SEQUENCES NON CODANTES (éléments mobiles...
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