Chapitre 3: Régulation de la transcription chez les...
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Chapitre 3:
Régulation de la transcription chez les procaryotes
La régulation de l’expression
• Pourquoi l’expression des gènes doit-elle être régulée?
Induction / Repression
• Induction/répression: réponses à l’apparition d’un substrat particulier
• Induction: – En absence de lactose: pas besoin d’enzyme de
métabolisme du lactose– En présence de lactose: induction. L’enzyme est
produite• Répression
– Une enzyme d’E.coli synthétise le tryptophane– En présence de Trp dans le milieu: pas besoin
d’enzyme: répression
L’expérience « Pajama* »: le système répresseur- opérateur(*Pardee, Jacob, Monod, 1961)
(a) Control of β-galactosidase induction . In the wild-type bacteria (i+ z+), the Repressor is produced from the i gene. This blocks transcriptional production of β-galactosidase. The Inducer (galactoside) binds to the Repressor and releases repression, allowing further production. Streptomycin (Sm) is also inhibitory (grey).
(b) The PaJaMa experiment. Genes from the donor (i+ z+) are introduced into an i− z− recipient. - Initially β-galactosidase is produced because the recipient cannot make Repressor. - Then, production of Repressor from the donor i gene is switched on and Repressor accumulates, gradually switching off production of β-galactosidase. - The Inducer is then required to restart production of β-galactosidase. - Choosing streptomycin-sensitive donor cells and streptomycin-resistant recipient cells makes the mated bacteria resistant to streptomycin; thus β-galactosidase is only produced by the mated cells.
Pajama: tous les mutants
normalpas de répressionX lacI+: on restaure repression: action trans
lacOc = lacOconstitutif (ne reconnaît pas Ie rep)
lacIs = lacI mutant insensible à induction(pas réparable!)
Pajama: IPTG
IPTG: analogue du lactose qui contrairement au lactose n’est pasreconnu par beta-gal. Donc reste dans la cellule.
La spécificité de reconnaissance entre répresseur et opérateur n’est pas absolue
2 x 1013 2 x 1010
2 x 106 2 x 106
7 104
Répresseur Répresseur +inducteur
Différenced’affinité
opérateur
autre DNA
“Spécificité” 10
Affinité
Structure of the lac repressor/operator complex.The repressor is a homodimer.
Each subunit is represented by a different color.
Encombrement de l’ARN polymérase bactérienne, de l’ADN et du répresseur du phage λ
La répression catabolique: une régulation positive!
Conditions de régulation
Principes de régulation positive et négative
Contrôle au niveau de la terminaison de la transcription :Arrêt précoce de la transcription
Le modèle d’atténuation
ttrpE
Atte
nu
trpD
trpC
trpB
rpA
ator
regi
on
Lead
er
trp trp
Opéron tryptophane d’ E. coli
Contrôle au niveau de l’initiation de la transcription par le répresseur TrpR
Regulation of the lac operon transcription. (a) by CAP. (b) by lac repressor.
Opéron lactose