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Régulation de l'expression génétique - Coggle Diagram
Régulation de l'expression génétique
Niveau 1 : régulation épigénétique
Accessibilité de l'ADN
Chromatine condensée
ADN → gène moins accessible → transcription limitée
Chromatine ouverte
ADN accessible → transcription possible
transcription non garantie
Histomes et nucléosomes
ADN → charge -
histones → surface chargée +
opposition des charges favorise association
nucléosomes très rapprochés → chromatine plus compacte → ADN moins accessible (et l'inverse)
Cellule peut modifier interaction ADN et histones
l’acétylation
→ ADN plus accessible
Agouti chez les souris
Souris femelles reçoivent différents régimes durant la grossesse
Nutriments favorisent la méthylation du gène Agouti chez descendants
plus de méthylation → moins d’expression du gène Agouti → pelage plus foncé
même information génétique → différences de méthylation → différences d’expression → différences de phénotype
Méthylation de l'ADN
Groupement méthyle peuvent être ajoutés à certains cytosines de l'ADN → influence l'expression du gène
Niveau 2
Régulation transcriptionnelle
Activer
facteur activateur se fixe sur l'ADN et favoriser le début de la transcription
Réduire / bloquer
facteur représseur peut diminuer ou empécher la transcription
Régulation post-transcriptionnelle
ARNm peut être régulé après sa production
stabilité
durée de vie
utilisation
accès aux ribosomes
coiffe 5'
ajoutée à l'extrémité 5' de l'ARMm
protéger l'ARNm
favoriser son exportation du noyau
permettre reconnaissance par les ribosomes
queue poly(A)
séquence composée de nombreux nucléotides A ajoutée à l'extrémité 3' de l'ARNm
stabilité de l'ARNm
utilisation par les ribosomes
raccourcissement queue poly(A) diminue la stabilité de l'ARNm → dégradation
Interaction coiffe 5' et queue poly(A)
2 protéines associées à la coiffe coiffe 5' et queue poly(A) peuvent interagir
favorise l'initiation de la traduction
Niveau 3 : Régulation traductionnelle
Contrôle de la traduction
Initiation
cellule peut empêcher OU permettre au ribosome de commencer la traduction
Efficacité
ARNm peut être traduit plus ou moins efficacement
ARNm présents en même quantité peuvent produire des quantités différentes de protéines
Ferritine
protéines qui permet de stocker le fer
fer fabile
protéine appelée IRP se fixe sur l'IRE (région dans le 5'UTR)
empêche la traduction de l'ARNm
moins de ferritine produite
fer abondant
IRP ne bloque pas l'ARNm
traduction peut avoir lieu ARNm → ferritine produite
Un gène présent n'est pas forcément utilisé
Gènes pas utilisé en même temps
questions importantes
Quels gènes
Quand
Quantité
Combien de protéines?
activité?
La cellule modifie l'expression du gène
la croissance
développement
changements d'environnement
stress
communication entre cellules
Séchresse
Cellule végétale exposée à la sécheresse → davantage de protéine en réponse avec le stress
Permet à la cellule de produire une quantité adaptée de protéines → modifié fonctionnement cellule au besoin
Niveau 4 : Régulation post-traductionnelle
Protéine produite n'est pas forcément active → cellule peut la contrôler
modif activité
modif localisation
durée de vie
Modification chimique
Ajouter / retirer un groupement chimique
phosphorylation
glycosylation
Activation / inactivation
Localisation
Nécessite d'être au bon compartiments pour être fonctionnelle
Mauvais compartiment → non fonctionnelle
Dégradation
Cellule peut dégradée une protéine quand elle n'est plus nécessaire