La Régulation génétique chez les Procaryotes

1. La Régulation génétique chez les Procaryotes Chez un diploïde pour l’opéron lactose (ex: F’ lactose) Promoteur et Opérateur actifs en CIS Promoteur (P) Opérateur (O) lacI lacZ lacY lacA F’ lactose Represseur actif en CIS et en TRANS chromosome lacI lacZ lacY lacA Promoteur et Opérateur actifs en CIS Opérateur (O) Promoteur (P)

2. Promoteur (P) Opérateur (O) +1 lacZ lacI transcription En présence de lactose CRP ARNP ARNP exclusion d’inducteur - glucose CRP-AMPc CRP-AMPc + lactose + glucose Répression catabolique de l’operonlactose: Diauxielactose-glucose Represseur inactif En présence de lactose +1 lacZ lacI

3. ARN polymérase ARNm ribosome transacétylase perméase Béta-galactosidase l’operon lactose stop Promoteur lacY lacZ lacA

4. Structure des gènes chez les eucaryotes Chez les procaryotes : presque tout l'ADN code pour des protéines. Chez les eucaryotes, seulement 3% de l'ADN code pour des protéines ou des ARN r ou t. Le 97% restant = "junk" DNA (ou "garbage" DNA) Il serait plus prudent de parler plutôt d'ADN non codant

5. Taille du génome en nombre de paires de bases

6. ADN non codant situé: • Entre les gènes codant • OU • À l'intérieur même des gènes = introns ADN non codant formé de toutes sortes de choses: Pseudogènes Rétrotransposons Satellites Transposons Minisatellites Microsatellites

7. Les introns Introns = séquence non codantes situées à l'intérieur des gènes Parties codantes = exons 90% de certains gènes = introns Ex. gène du collagène contient 50 introns! Taille des introns varie de 31 à 210 000 bases

8. Lors de la transcription, tout le gène (introns + exons) est copié en ARNm. L'ARNm doit ensuite être modifié pour, entre autres, en enlever les introns = épissage de l'ARN.

10. Chez les vertébrés, la longueur moyenne de l'unité de transcription est environ 5 à 10 kb, dont 75-80% d'introns, mais les gènes de 100 à 200 kb contenant moins de 3% d'exon ne sont pas rares. Le gène DMD (dystrophine), dont la mutation est responsable de la myopathie de Duchenne, s'étend chez l'homme sur 2,5 Mb, dont 99,3% d'introns.

11. Mise en évidence des parties non codantes de l’ADN eucaryote: hybridation ARNm épissé avec le gène correspondant d'ADN

13. L'ARNm subit aussi d'autres modifications: • Ajout d'une forme modifiée de la guanosine à l'extrémité 5' = coiffe 5' (protège contre les enzymes hydrolytiques et sert de point d'attache au ribosome). • Ajout, à l'autre extrémité (3') d'une chaîne poly-A (30 à 500 nucléotides A) (protège aussi contre enzymes hydrolytiques).

14. 20% des maladies génétiques sont dues à des erreurs d'épissage.

15. Une protéine peut aussi être découpée, après sa synthèse, de différentes façons pour donner différentes protéines. Dans certains cas, un même gène peut être épissé de différentes façons pour donner différentes protéines. Il y aurait chez l'humain entre de 30000 et 60000 gènes, mais plus de 100 000 protéines différentes

16. Combien de gènes ? Selon les équipes qui ont séquencé l'ensemble du génome humain il y aurait entre 30 000 et 40 000 gènes dans le génome humain. Arabidopsis thaliana (une petite plante) contient 25 000 gènes. C. elegans (un nématode) en contient 19 000 La drosophile, 13 600 Arabidopsis thaliana C. elegans