Chapitre 11

• On en trouve uniquement chez les procaryotes, il n’y en a en général qu’un par cellule.
• Le noyau peut avoir une taille variable de 5 à 15µm de diamètre, ce qui représente 1/10 du volume de la cellule.
• Le noyau est le centre de contrôle de la cellule.

  
• La membrane nucléaire sert de protection à l’ADN et est aussi la séparation dans le temps et l’espace de la transcription et de la traduction.
• Le nucléole est le site de fabrication des sous unités ribosomales.
• Le nucléole rassemble les régions de plusieurs ribosomes dédiés à la transcription.
• C’est là que se passe la formation des ribosomes.
• La région du nucléoplasme siège de la synthèse des ARNr et de l’assemblage des sous unités ribosomales importées du cytoplasme par les pores nucléaires.
• Les pores nucléaires couvrent l’entièreté de la surface nucléaire et permettent un passage multidirectionnel entre l’intérieur et l’extérieur du noyau.
• La chromatine peut être +/- condensée pour former des zones très condensées (hétérochromatine) transcriptionnellement inactive ou moins condensée (euchromatine) transcriptionnellement active.
• Il y a entre 1,8m et 2m d’ADN par cellule.
• Les rôles du noyau sont le stockage de l’information génétique sous forme de fibres de chromatine, l’expression de cette information, le fonctionnement cellulaire, et le contrôle de la transmission de l’information génétique d’une cellule à l’autre lors de la division cellulaire.
• Un noyau n’est jamais au repos, on le dit au repos quand il n’est pas entraîné d’effectuer une division cellulaire.
• Un gène est une portion d’ADN qui peut être transcrite en ARN.
• Tout ARN n’est pas forcément traduit car il y a des ARNm, ARNt et ARNr.
• Un gène est limité par 2 signaux, l’un appelé le promoteur de transcription et situé en amont du gène.
• L’autre appelé le terminateur de transcription et situé en aval du gène.
• Les promoteurs sont en général situés immédiatement en amont du site de démarrage de la transcription (TSS : transcription start site).
• Chaque gène porte un promoteur différent.
• L’ensemble des gènes exprimés dans une cellule sous forme d’ARN porte le nom de transcriptome (ensemble des transcrits dans une cellule).
• Le transcriptome d’un type cellulaire n’est pas le même que celui d’un autre type cellulaire.
• Le promoteur de transcription est une séquence particulière d’ADN reconnue par des protéines appelées facteurs de transcription, qui vont s’y fixer.
• Il y aura recrutement de l’ADN polymérase II.
• Ensuite, transcription : copie complémentaire en ARN du brin d’ADN.
• Quand l’ARN polymérase rencontre le terminateur de transcription, qui est aussi une séquence particulière d’ADN, la transcription s’arrête.
• Les différentes étapes de la transcription eucaryote sont alors :

  • Un facteur de transcription reconnait et s’unit à la séquence de la boite TATA qui fait partie du promoteur central.
  • D’autres facteurs de transcription sont recrutés et le complexe d’initiation commence à se construire.
  • L’ARN polymérase II s’associe aux facteurs de transcription et à l’ADN, formant le complexe d’initiation

  
• L’ARN polymérase transcrit plus que la partie codante, elle transcrit une partie en amont et une en aval. Ce sera l’ARN pré messager. La transcription se fait de 5’ en 3’.

  
• Les pré ARN sont modifiés dans le noyau :

  • La coiffe méthyle-guanosine : il y a addition d’un GTP méthylé à l’extrémité 5’ du transcrit → important pour la traduction, stabilité de l’ARN et maturation ultérieure.
  • La queue de poly A : 100-200 nucléotides ajoutés par polyA polymérase → stabilité de l’ARN et protection contre la dégradation.
• L’ARN qui est transcrit à partir de l’ADN est inactif, c’est le pré ARNm.
• Il y a la nécessité d’une maturation.
• Terminologie :

  • Intron : portion du transcrit primaire, non codante. Chez les organismes eucaryotes, les gènes qui codent les protéines sont constitués d’une suite d’exons et d’introns. Après la transcription, l’ARN synthétisé va subir un certain nombre de modifications, dont l’épissage, au cours duquel les introns vont être excisés.
  • Exon : portion de gène codante. (moyen mnémotechnique : Exon → Exprimé).
  • UTR (UnTranslated Region) : région transcrite en ARN mais non traduite en protéine.

  
• Épissage alternatif : Un gène va former en général 4 transcrits alternatifs. Les introns sont non conservés dans la séquence d’ARNm mature.

  
• Récapitulatif de l’expression des gènes.