4.7 LA RÉGULATION DES

GÈNES

Chez les procaryotes…

• La transcription et la traduction peuvent se produire en même temps (pas de membrane nucléaire)

Chez les eucaryotes…

• L’ADN est le même dans chaque cellule

• MAIS, dépendant de la spécialité des cellules, certains gènes seront sélectionnés, exprimés ou bloqués

Photo: J-S Chouinard

La cellule

• Elle a la capacité de réagir à son environnement

• Elle peut changer les types et quantités de polypeptides qu’elle produit

• DONC, elle peut réguler son expression génétique

Régulation de l’expression génétique

Photo: www.tsr.ch

H.M.S. Beagle1831

Photo: darwin online ; john chancellor

Îles Galapagos

Contrôle de l’expression des gènes

Voie de synthèse Structure Contrôle de l’expression des gènes

ADN

(1) CONTRÔLE PRÉTRANSCRIPTIONNEL

Transcription (2) CONTRÔLE TRANSCRIPTIONNEL

ARNm

(3) CONTRÔLE POST-TRANSCRIPTIONNEL

Traduction (4) CONTRÔLE TRADUCTIONNEL

Polypeptide

(5) CONTRÔLE POST-TRADUCTIONNEL

Protéine

Contrôle de l’expression des gènes

• Contrôle prétranscriptionnel– Contrôle de l’exposition de l’ADN aux

enzymes de transcription

• Contrôle transcriptionnel– Accélère ou ralentit la transcription

Voie de synthèse Structure Contrôle de l’expression des gènesADN

(1) CONTRÔLE PRÉTRANSCRIPTIONNELTranscription (2) CONTRÔLE TRANSCRIPTIONNEL

ARNm

Contrôle de l’expression des gènes

• Contrôle post-transcriptionnel– Décomposition de l’ARNm avant la traduction;

contrôle le taux de transformation du précurseur d’ARNm en ARNm terminé (traité)

• Contrôle traductionnel– Contrôle du transport de l’ARNm vers le ribosome

Voie de synthèse Structure Contrôle de l’expression des gènesARNm

(3) CONTRÔLE POST-TRANSCRIPTIONNELTraduction (4) CONTRÔLE TRADUCTIONNEL

Polypeptide

Contrôle de l’expression des gènes

• Contrôle post-traductionnel–Modification chimique du polypeptide,

variation de la vitesse à laquelle il devient une protéine fonctionnelle ou décomposition d’un polypeptide

Voie de synthèse Structure Contrôle de l’expression des gènes

Polypeptide

(5) CONTRÔLE POST-TRADUCTIONNEL

Protéine

Le modèle de l’opéron

CONTRÔLE PRÉTRANSCRIPTIONNEL

Le modèle de l’opéron

Boîte TATA(TGAC) Opérateur Gène

3’ 5’

5’ 3’

Séquence du promoteur

Opéron

ARN polymérase

CONTRÔLE NÉGATIF

Répresseur[protéine qui se lie à l’opérateur pour

empêcher la transcription]

Corépresseur[substance qui augmente l’affinité du répresseur avec l’opérateur]

Inducteur[substance environnementale qui

arrête l’action du répresseur]

Boîte TATA(TGAC) Opérateur Gène

3’ 5’

5’ 3’

*Détermine si le gène est en marche ou non

CONTRÔLE POSITIF

Activateur[protéine qui interagit avec le génome

pour augmenter l’expression génétique]

Boîte TATA(TGAC) Opérateur Gène

3’ 5’

5’ 3’

*Détermine à quelle vitesse se fait la transcription lorsque le gène est en marche

Le contrôle positif peut se faire automatiquement, ou à la suite d’un inducteur