expression des gènes

l’expression des gènes est le processus par lequel le code génétique – la séquence nucléotidique – d’un gène est utilisé pour diriger la synthèse des protéines et produire les structures de la cellule. Les gènes codant pour les séquences d’acides aminés sont appelés « gènes structurels ».

le processus d’expression génique comporte deux étapes principales:

Transcription: la production d’ARN messager (ARNm) par L’enzyme ARN polymérase et le traitement de la molécule d’ARNm résultante.,

traduction: l’utilisation de l’ARNm pour diriger la synthèse des protéines, et le traitement post-traductionnel ultérieur de la molécule de protéine.

certains gènes sont responsables de la production d’autres formes d’ARN qui jouent un rôle dans la traduction, y compris L’ARN de transfert (ARNt) et L’ARN ribosomique (ARNr).

Un gène de structure implique un certain nombre de différents composants:

• les Exons. Les Exons codent pour les acides aminés et déterminent collectivement la séquence d’acides aminés du produit protéique., Ce sont ces parties du gène qui sont représentées dans la molécule d’ARNm mature finale.
• les Introns. Les Introns sont des parties du gène qui ne codent pas pour les acides aminés et sont retirés (épissés) de la molécule d’ARNm avant la traduction.

le contrôle des Gènes des régions

• site de Départ. Un site de départ pour la transcription.
• Un promoteur. Une région à quelques centaines de nucléotides « en amont » du gène (vers l’extrémité 5′). Il n’est pas transcrit en ARNm, mais joue un rôle dans le contrôle de la transcription du gène., Les facteurs de Transcription se lient à des séquences nucléotidiques spécifiques dans la région promotrice et aident à la liaison des ARN polymérases.
• Rehausseurs. Certains facteurs de transcription (appelés activateurs) se lient à des régions appelées « enhancers » qui augmentent le taux de transcription. Ces sites peuvent être des milliers de nucléotides provenant des séquences codantes ou à l’intérieur d’un intron. Certains améliorateurs sont conditionnels et ne fonctionnent qu’en présence d’autres facteurs ainsi que de facteurs de transcription.
• Silencieux., Certains facteurs de transcription (appelés répresseurs) se lient à des régions appelées « silencieux » qui réduisent le taux de transcription.

Remarque: Le terme « expression génique » est parfois utilisé pour désigner la phase de transcription seule.

la Transcription

la Transcription est le processus de la synthèse de l’ARN, contrôlée par l’interaction des promoteurs et des amplificateurs., Plusieurs types d’ARN différents sont produits, y compris L’ARN messager (ARNm), qui spécifie la séquence des acides aminés dans le produit protéique, ainsi que L’ARN de transfert (ARNt) et L’ARN ribosomique (ARNr), qui jouent un rôle dans le processus de traduction.

la Transcription comporte quatre étapes:

1. Initiation. La molécule D’ADN se déroule et se sépare pour former un petit complexe ouvert. L’ARN polymérase se lie au promoteur du brin de gabarit.
2. à l’Allongement. L’ARN polymérase se déplace le long du brin de gabarit, synthétisant une molécule d’ARNm., Chez les procaryotes, L’ARN polymérase est une holoenzyme constituée d’un certain nombre de sous-unités, y compris un facteur sigma (facteur de transcription) qui reconnaît le promoteur. Chez les eucaryotes, il existe trois ARN polymérases: I, II et III. le processus comprend un mécanisme de relecture.
3. la Résiliation. Chez les procaryotes, il existe deux façons de terminer la transcription. Dans la terminaison Rho-dépendante, un facteur protéique appelé « Rho » est responsable de la perturbation du complexe impliquant le brin modèle, L’ARN polymérase et la molécule D’ARN., Dans la terminaison Rho-indépendante, une boucle se forme à l’extrémité de la molécule D’ARN, ce qui l’amène à se détacher. La terminaison chez les eucaryotes est plus compliquée, impliquant l’ajout de nucléotides adénine supplémentaires à la 3′ de la transcription de l’ARN (un processus appelé polyadénylation).
4. le Traitement. Après la transcription, la molécule D’ARN est traitée de plusieurs façons: les introns sont éliminés et les exons sont épissés ensemble pour former une molécule d’ARNm mature constituée d’une seule séquence codante pour les protéines., La synthèse de L’ARN implique les règles d’appariement de base normales, mais la thymine de base est remplacée par l’uracile de base.

Traduction

Dans la traduction de l’arnm mature molécule est utilisée comme un modèle à assembler une série d’acides aminés pour produire un polypeptide avec une séquence d’acides aminés. Le complexe dans le cytoplasme auquel cela se produit s’appelle un ribosome. Les Ribosomes sont un mélange de protéines ribosomiques et D’ARN ribosomique (ARNr), et se composent d’une grande sous-unité et d’une petite sous-unité.,

Traduction comporte quatre étapes:

1. Initiation. La petite sous-unité du ribosome se lie à l’extrémité 5′ de la molécule d’ARNm et se déplace dans une direction 3′ jusqu’à ce qu’elle rencontre un codon start (AUG). Il forme ensuite un complexe avec la grande unité du complexe ribosome et une molécule d’ARNt d’initiation.
2. à l’Allongement. Les codons suivants sur la molécule d’ARNm déterminent quelle molécule d’ARNt liée à un acide aminé se lie à l’ARNm. Une enzyme peptidyl transférase relie les acides aminés ensemble en utilisant des liaisons peptidiques., Le processus se poursuit, produisant une chaîne d’acides aminés lorsque le ribosome se déplace le long de la molécule d’ARNm.
3. la Résiliation. La traduction s’est terminée lorsque le complexe ribosomique a atteint un ou plusieurs codons stop (UAA, UAG, UGA). Le complexe ribosomique chez les eucaryotes est plus grand et plus compliqué que chez les procaryotes. En outre, les processus de transcription et de traduction sont divisés chez les eucaryotes entre le noyau (transcription) et le cytoplasme (traduction), ce qui offre plus de possibilités de régulation de l’expression génique.,
4. traitement Post-traduction de la protéine

régulation du gène

la régulation du gène est une étiquette pour les processus cellulaires qui contrôlent le taux et la manière d’expression du gène. Un ensemble complexe d’interactions entre les gènes, les molécules D’ARN, les protéines (y compris les facteurs de transcription) et d’autres composants du système d’expression détermine quand et où des gènes spécifiques sont activés et la quantité de protéine ou de produit D’ARN produite.,

certains gènes sont exprimés en continu, car ils produisent des protéines impliquées dans les fonctions métaboliques de base; certains gènes sont exprimés dans le cadre du processus de différenciation cellulaire; et certains gènes sont exprimés à la suite de la différenciation cellulaire.

les Mécanismes de régulation des gènes suivants:

• la Régulation du taux de transcription. C’est la méthode de régulation la plus économique.
• régulation du traitement des molécules D’ARN, y compris l’épissage alternatif pour produire plus d’un produit protéique à partir d’un seul gène.
• régulation de la stabilité des molécules d’ARNm.,
• régulation du taux de traduction.

Les facteurs de Transcription sont des protéines qui jouent un rôle dans la régulation de la transcription des gènes en se liant à des séquences nucléotidiques régulatrices spécifiques.

retour en haut

Cette œuvre est sous licence Creative Commons.