OPERON LAC ARABAD TRP

• Répresseur


  Élément qui inhibe l'expression d'un gène
• Activateur


  Élément qui stimule l'expression d'un gène
• Opéron arabinose


  Un exemple de mécanisme de régulation transcriptionnelle positive & négative de l'activité de gènes

  
• arabinose : sucre à 5 carbones
• Gènes de l'opéron arabinose

  • araBAD
  • araC = répresseur et activateur

  
• L'opéron lactose

  
• Gènes structuraux


  • Codent pour les enzymes qui permettent la transformation du L-arabinose en D-xylulose-5-phosphate

  
• ARN polycistronique


  ARN messager contenant plusieurs gènes
• Opérateur


  Élément régulateur en cis
• Répresseur


  Régulateur en trans
• Visualisation des interactions Protéine/ADN par « footprinting »
• Organisation de l'opéron arabinose

  • PC
  • PBAD
  • araC
  • araB
  • araA
  • araD
• Mécanisme d'induction de l'opéron lactose

  1. Inducteur se fixe sur le répresseur

  2. Répresseur se détache de l'opérateur

  3. RNA polymérase peut transcrire les gènes

  
• Régulateur AraC


  • Homodimère avec un domaine de fixation à l'ADN (côté C-ter.)
  • Avec un site de fixation pour l'arabinose (activateur) (côté N-ter.)
• Glucose


  Répression catabolique
• Fonction du régulateur AraC

  • Régulateur négatif (se fixe à araO2 & araI1)
  • Régulateur positif (se fixe à araO1 & araI1 & I2)
  • Régule sa propre synthèse (autorégulation)

  
• Absence de L-arabinose

  AraC dimère flexible, se fixe à O2 & I1 réprimant P araBAD, se fixe à O1 ce qui régule le taux cellulaire en la protéine AraC

  
• Présence de L-arabinose


  AraC se fixe à I2 & I1 activant P araBAD, CRP-AMPc active également P araBAD

  
• L'arabinose est un régulateur positif de la transcription

  
• CAP (Catabolite Activator Protein)
• En l'absence d'arabinose, AraC se fixe aux sites régulateurs I1 & O2 ce qui réprime la transcription de l'opéron AraBAD

  
• Adénylate cyclase
• Le taux d'AraC est autorégulé, lorsqu'un excès d'AraC se fixe en O1
• Système de transport des sucres par le PTS (Phospho Transferase System)
• Quand l'arabinose se fixe à AraC, AraC se fixe à I1 & I2
• Quand le Glucose est absent, le taux d'AMPc s'élève et le complexe cAMP-CRP se fixe sur une séquence adjacente à I1. Il y a expression de l'opéron AraBAD
• Région 3-4 =Terminateur de transcription
• 3 différences importantes entre les opérons lac et ara

  • la protéine AraC peut fonctionner à la fois comme répresseur et activateur pour l'expression des gènes araBAD
  • la protéine AraC régule également sa propre synthèse, réprimant sa propre transcription
  • l'opéron ara constitue un exemple de régulation « menée » à distance du fait de la formation d'une boucle dans l'ADN

  
• Éléments régulateurs en cis

  • Promoteur
  • Opérateur
  • Terminateur de transcription
• 2 sous-classes d'atténuation transcriptionnelle

  • un composant général de la machinerie cellulaire, le ribosome
  • une protéine régulatrice spécifique

  
• Opéron tryptophane (Trp) d'E. coli


  Un exemple de la modulation de la terminaison de la transcription par atténuation

  
• La régulation de l'opéron trp se fait à différents niveaux : activation/répression de la transcription

  
• 2 sous-classes d'atténuation transcriptionnelle selon la nature de l'effecteur mis en jeu


  • un composant général de la machinerie cellulaire, le ribosome
  • une protéine régulatrice spécifique

  
• Atténuation transcriptionnelle


  Mécanisme permettant la terminaison prématurée de la transcription

  
• Niveaux de régulation de l'opéron Trp d'E. coli

  • Activation/répression de la transcription
  • Atténuation de la transcription
  • Inhibition du produit final (feedback négatif)

  
• Atténuateurs


  Permettent la terminaison prématurée de la transcription, leur cible se situe avant ou au sein de la région codante

  
• Quand les atténuateurs sont non fonctionnels

  La transcription se poursuit au-delà de la région d'atténuation

  
• Quand les atténuateurs sont fonctionnels

  La transcription s'achève
• Quand les acides aminés sont présents dans le milieu de culture, la bactérie E. coli les importe avant d'en faire la synthèse, les gènes impliqués dans la biosynthèse des acides aminés sont réprimés

  
• Quand les acides aminés sont absents du milieu de culture, certains gènes sont exprimés et la synthèse des acides aminés se produit