Génétique - Duplication du matériel héréditaire

TRANSCRIPTION ADN

🡪 Polymérisation des ribunucléosides 5’ triphosphate en ARN (=information génétique portée par l’ADN est transcrite en ARN)

🡪 Initiation

🡪 Élongation

🡪 Terminaison

Transcription : catalysée par ARN polymérase (ADN-dépendante). Elle utilise 4 ribonucléosides TP (ATP, GTP, CTP et UTP)

Chez E.Coli, il existe une seule ARN polymérase qui permet la transcription de tous les gènes, et donc qui synthétise tous les types d’ARN (ARNm, ARNt et ARNr)

Seul un brin de l’ADN est utilisé comme matrice.

ARN polymérase : pas besoin d’amorce pour synthétiser une chaine à la différence des ADN polymérases.

La réaction catalysée par l’ARN polymérase est (NMP)n + NTP                (NMP)n+1 + PPi[pic 1]

ARN polymérase : composé de 5 sous-unités : 2α, β, β’, σ = holoenzyme (MM = 465 kDa), juste elle qui est capable d’initier la transcription chez E.Coli

2α, β et β’ : core enzyme ou enzyme minimale = chargé de l’élongation des chaînes d’ARN

• Sous-unités α : rôle dans l’assemblage de l’enzyme (2x40kDa).
• Sous-unités β et β’ :  site catalytique de l’ARN polymérase.
• Facteur σ : responsable de la spécificité du promoteur = indispensable pour assurer l’initiation de la transcription en un site spécifique = promoteur.  

ARN polymérase de E.Coli : pas d’activité exonucléasique 5’-3’ (= pas de possibilité d’édition (correction)). 🡪 Donc durant transcription : présence d’environ une erreur pour 105 nucléotides incorporés dans l’ARN. Comme de nombreuses copies d’ARN sont souvent produites à partir de même gène et que tous les ARN sont dégradés et remplacés, une erreur peu fréquente dans une molécule d’ARN a moins de conséquence pour la cellule qu’une erreur existant dans l’information permanente conservée dans l’ADN.

[pic 2]

Initiation

🡪 Étape implique la reconnaissance d’une région de la molécule d’ADN appelée le promoteur (= site de fixation de l’ARN poly sur ADN)

Pour identifier le site de fixation de l’ARN polymérase sur l’ADN, on utilise la technique d’empreinte (= foot printing).

🡪 Marquage des extrémités de l’ADN radioactivement et utilisation endonucléase aspécifique ADNase 1 en quantité faible de façon à avoir 1 coupure/molécule [pic 3]

🡪 Puis, traitement par une protéase qui va dégrader les protéines fixées sur l’ADN => électrophorèse sur gel de polyacrylamide dénaturant.

🡪 A la fin, dépôt d’un film => là où il y a une bande : réactivité / si pas de bande : endroit où l’ARN polymérase est fixé sur le promoteur [pic 4]

Quand holoenzyme (ARN poly) se fixe sur l’ADN : elle couvre 75 à 80pb allant de des positions -55 à +20.

🡪 Identification de 2 séquences de 6pb = consensus, séquences cis

• Séquence -10 est appelée boite TATAAT ou boite de pribnow.
• Séquence -35 TTGACA
• Site d’initiation de la transcription : marqué +1 

🡪Promoteur type contient 3 éléments : des séquences consensus en -35 et -10 et site d’initiation de la transcription (+1), qui se trouve généralement être une purine.

                           -35                          -10

TTGACA 16-19pb TATAAT 5-9pb +1

                                    -35                        -10                    +1[pic 5]

5’----TTGACA---------------TATAAT-----------AGGTCCACG----3’   (brin codant/sens)

3’----AACTGT---------------ATATTA-----------TCCAGGTGC-----5’   (brin matrice)

                                                                 [pic 6][pic 7]

                                            ARNm        5’----AGGUCCACG---3’

🡪 Mutations du promoteur qui provoquent diminution ou une suppression de la transcription = mutations réductrices ou down
🡪 Mutations du promoteur qui provoquent une augmentation de la transcription  =  mutations actives ou up.[pic 8]

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