Chapitre 3: Régulation de la transcription chez les...
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Chapitre 3:
Régulation de la transcription chez les procaryotes
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La régulation de l’expression
• Pourquoi l’expression des gènes doit-elle être régulée?
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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
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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.
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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!)
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Pajama: IPTG
IPTG: analogue du lactose qui contrairement au lactose n’est pasreconnu par beta-gal. Donc reste dans la cellule.
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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
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Structure of the lac repressor/operator complex.The repressor is a homodimer.
Each subunit is represented by a different color.
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Encombrement de l’ARN polymérase bactérienne, de l’ADN et du répresseur du phage λ
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La répression catabolique: une régulation positive!
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Conditions de régulation
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Principes de régulation positive et négative
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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
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Opéron tryptophane d’ E. coli
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Contrôle au niveau de l’initiation de la transcription par le répresseur TrpR
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Regulation of the lac operon transcription. (a) by CAP. (b) by lac repressor.
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Opéron lactose