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La Régulation génétique chez les Procaryotes

lacZ lacY lacAlacI

lacZ lacY lacAlacI

Represseur actif en CIS et en TRANS

Promoteur (P)Opérateur (O)

Promoteur et Opérateur actifs en CIS

Promoteur et Opérateur actifs en CISPromoteur (P) Opérateur (O)

Chez un diploïde pour l’opéron lactose (ex: F’ lactose)

F’ lactose

chromosome

Répression catabolique de l’operon lactose: Diauxie lactose-glucose

En présence de lactose

Promoteur (P) Opérateur (O)

lacZlacI

+1

lacZlacI

Represseur inactif

+1

ARNPEn présence de

lactose

CRP + glucose

CRP-AMPc - glucose

+ lactose

ARNP

CRP-AMPc

transcription

exclusiond’inducteur

ARN polyméraseARNm

l’operon lactose

lacZ lacY lacAPromoteur stop

Béta-galactosidase perméasetransacétylase

ribosome

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

Taille du génome en nombre de paires de bases

ADN non codant situé:• Entre les gènes codantOU• À l'intérieur même des gènes = introns

ADN non codant formé de toutes sortes de choses:

Pseudogènes

Transposons

Rétrotransposons

MicrosatellitesMinisatellites

Satellites

Les introns

Introns = séquence non codantes situées à l'intérieur des gènes

Parties codantes = exons

90% de certains gènes = intronsEx. gène du collagène contient 50 introns!Taille des introns varie de 31 à 210 000 bases

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.

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.

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.

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

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).

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

Dans certains cas, un même gène peut être épissé de différentes façons pour donner différentes protéines.

Une protéine peut aussi être découpée, après sa synthèse, 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

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 000La drosophile, 13 600

C. elegans

Arabidopsis thaliana