Cours 6; régulation expression procaryote

Question 1

Les cellules expriment-elles les gènes en continue ou à un moment précis ?

Answer 1

Les cellules procaryotes ou eucaryotes doivent pouvoir mobiliser leurs ressources génétiques lorsqu’elles en ont besoin.

PROCARYOTE:
Certains gènes sont exprimés en continu :
par exemple, ceux impliqués dans différentes voies métaboliques produisant les composés de base pour la structure cellulaire, pour produire
de l’énergie…

Question 2

Qu’est-ce qu’un opéron ?

Answer 2

Un ensemble de gènes sous le contrôle d’un même promoteur et régulés ensemble.

Question 3

Quels sont les éléments d’un opéron ?

Answer 3

Promoteur, opérateur, gènes structuraux et parfois un gène régulateur.

Question 4

Quel est le rôle du promoteur ?

Answer 4

Site de fixation de l’ARN polymérase pour initier la transcription.

Question 5

Qu’est-ce qu’un opérateur ?

Answer 5

Une séquence ADN où un répresseur peut se fixer pour inhiber la transcription.

Question 6

Qu’est-ce qu’un répresseur ?

Answer 6

Une protéine qui bloque la transcription en se fixant à l’opérateur.

Question 7

Comment fonctionne l’opéron lactose ?

Answer 7

Il est induit en présence de lactose, qui inactive le répresseur.

Question 8

Quel est le rôle de la lactose dans l’opéron lac ?

Answer 8

Il agit comme un inducteur en se liant au répresseur pour lever l’inhibition.

Question 9

Comment fonctionne l’opéron tryptophane ?

Answer 9

Il est réprimé en présence de tryptophane, qui active le répresseur.

Question 10

Différence entre opérons inductibles et répressibles ?

Answer 10

Inductible : activé par un substrat (ex. opéron lac). Répressible : inhibé par un produit (ex. opéron trp).

Question 11

Qu’est-ce qu’un activateur ?

Answer 11

Une protéine qui stimule la transcription en favorisant la fixation de l’ARN polymérase.

Question 12

Rôle de la protéine CAP dans l’opéron lactose ?

Answer 12

Elle stimule la transcription en absence de glucose et en présence d’AMPc.

Question 13

Effet du glucose sur l’opéron lac ?

Answer 13

Inhibition de l’opéron par réduction de l’AMPc (effet glucose ou catabolite repression).

Question 14

Qu’est-ce que l’AMPc ?

Answer 14

Une molécule signal favorisant la fixation de CAP pour activer la transcription.

Question 15

Pourquoi l’opéron trp est-il répressible ?

Answer 15

Il est activé en absence de tryptophane et réprimé en sa présence.

Question 16

Mécanisme de l’atténuation dans l’opéron trp ?

Answer 16

Formation d’une structure tige-boucle qui arrête la transcription en présence de tryptophane.

Question 17

Qu’est-ce qu’un riboswitch ?

Answer 17

Un segment d’ARN m capable de réguler sa propre expression en réponse à un métabolite.

Question 18

Qu’est-ce qu’un régulateur transcriptionnel ?

Answer 18

Une protéine qui module la transcription en se liant à l’ADN.

Question 19

Différence entre régulation positive et négative ?

Answer 19

Positive : activation de la transcription. Négative : répression de la transcription.

Question 20

Exemple de régulation positive ?

Answer 20

Activation de l’opéron lac par CAP.

Question 21

Exemple de régulation négative ?

Answer 21

Répression de l’opéron trp par son répresseur.

Question 22

Pourquoi la régulation génique est-elle importante ?

Answer 22

Pour l’adaptation aux conditions environnementales et l’économie d’énergie.

Question 23

Différence entre régulation constitutive et conditionnelle ?

Answer 23

Constitutive : gènes toujours exprimés. Conditionnelle : gènes exprimés selon le besoin.

Question 24

Quels sont les facteurs sigma ?

Answer 24

Des sous-unités de l’ARN polymérase qui déterminent la spécificité du promoteur.

Question 25

Qu'est-ce qu'un gène de ménage ?

Answer 25

Un gène exprimé en permanence pour les fonctions cellulaires de base.

Question 26

Rôle des ARN antisens dans la régulation ?

Answer 26

Ils bloquent la traduction en se liant à l'ARNm cibles.

Question 27

Qu'est-ce qu'une boucle de rétroaction ?

Answer 27

Un mécanisme où le produit d'un gène influence sa propre expression.

Question 28

Qu'est-ce qu'un facteur de transcription ?

Answer 28

Une protéine qui aide ou empêche l'ARN polymérase de transcrire un gène.

Question 29

Pourquoi la régulation post-transcriptionnelle est-elle importante ?

Answer 29

Elle permet un contrôle fin de l'expression des protéines.

Question 30

Quel est le rôle des ARN ribosomiques (ARNr) ?

Answer 30

Ils constituent une partie essentielle des ribosomes pour la traduction.

Question 31

Comment les petits ARN (sRNA) régulent-ils l'expression génique ?

Answer 31

Ils modulent la stabilité des ARNm ou interfèrent avec la traduction.

Question 32

Qu'est-ce qu’on appelle un promoteur constitutif ?

Answer 32

Promoteur qui permet généralement une forte transcription du gène et qui n’est pas régulé

Question 33

On estime qu’environ 70% des gènes sont régulés chez les bactéries : A quels niveaux ?

Answer 33

- **Transcriptionnel** (régulation du niveau de transcription) - **Post-transcriptionnel** (stabilité) - **Traductionnel** (régulation du niveau de la traduction) - **Post-traductionnel** (phosphorylation, méthylation, acétylation des protéines….)

Question 34

Qu'est-ce qui détermine le niveau "basal" de transcription d’un gène ou d’un opéron donné?

Answer 34

Le niveau de transcription en absence de toute régulation donc déterminé par le promoteur. Ce niveau va différer qu’un gène à un autre

Question 35

Comment les conditions internes ou externes de la cellule influencent le niveau de transcription ?

Answer 35

1. La reprogrammation de l'ARN polymérase par différents facteurs σ 2. La fixation de protéines modulant le niveau basal de transcription (activateurs ou répresseurs)

Question 36

Régulation par contrôle positif, comment est la transcription des gènes sous le contrôle de ce régulateur?

Answer 36

La transcription des gènes sous le contrôle de ce régulateur est augmentée car cet activateur va augmenter la fréquence d’initiation de la transcription de ces gènes

Question 37

Qu'est-ce que le système MDR chez les procaryotes ?

Answer 37

MDR (Multi-Drug Resistance) est un système de résistance aux antibiotiques impliquant des pompes d'efflux qui expulsent activement les composés toxiques, y compris les antibiotiques, hors de la cellule.