Expression du Génome Le transcriptome

Déchiffrage de l’Information Génique L’information est encodée dans la séquence de nucléotides contenus dans des unités discrètes Les gènes L’information contenue dans les gènes est transcrite pour générer les ARNs puis décodée pour générer les protéines

Les Gènes Seulement un des deux brins d’un gène est codant! Exons Site d’initiation de la transcription Region 3’ nontraduite Region 5’ nontraduite Introns Promoteur/ Region régulatrice 5’ Séquence de terminaison 3’ Transcrit d’ARN Exon 2 Exon 3 Int. 2 Exon 1 Int. 1 Exons Seulement un des deux brins d’un gène est codant!

Codant Brin Codant Brin positif Brin sens Brin complémentaire à la matrice Brin dont la séquence est la même que celle de l’ARN transcrit 4

Non Codant Brin non Codant Brin négatif Brin anti sens Brin matrice Brin dont la séquence est complémentaire à celle de l’ARN transcrit Brin sur lequel se retrouve le promoteur 5

Codant Vs Non-codant ADN: 5’ TAG 3’ 3’ ATC 5’ Transcription ARN: ? 5’ Traduction Leu Protéine: Code génétique: CUA = Leu UAG = Arrêt

Transcription - Traduction Brin matrice 3’ Brin codant 5’ Brin sens 5’ NH3— — COOH

ORFs Toutes les séquences double brins ont jusqu’à 6 cadre de lectures GCCGATTAGAGA> TGCCGATTAGAG> ATGCCGATTAGA> 5’-ATGGCGATTAGAGACAGCCATTAA-3’ 3’-TACTGCTAATCTCTGTCGGTAATT-5’ <CTGTCGGTAATT <TCTGTCGGTAAT <CTCTGTCGGTAA Combien d’ORFs est-ce que cette séquence possède?

Répertoire d’ARN des gènes qui codent pour des protéines Génome Transcription Transcriptome Répertoire d’ARN des gènes qui codent pour des protéines Répertoire d’ARN qui représente la fraction du génome qui est exprimée Traduction Protéome Répertoire de protéines dérivées du transcriptome

Un Génome Le transcriptome est-il le même dans toutes les cellules d’un organisme? Le transcriptome est-il toujours le même dans une cellule donnée?

Est-ce qu’une Séquence Code pour un Transcrit? RT-PCR Permets d’amplifier une séquence d’ARN Deux étapes Étape 1: Réaction de transcriptase inverse Transcrire l’ARN en ADNc avec transcriptase inverse Étape 2: Amplifier par PCR la séquence d’intérêt

Caractéristique du RT-PCR Séquence doit être connue Oui Présence ou absence d’un transcrit Oui Permets de déterminer la taille Non Sensibilité Élevée Comparer l’abondance relative Oui Obtenir la séquence du transcrit Oui Déterminer quel brin d’ADN est transcrit Oui Déterminer combien de transcrits sont fait à partir d’une séquence Non LA SÉQUENCE DOIT ÊTRE EXPRIMÉE OUI

Méthode de RT-PCR Isoler l’ARN total de cellules ou d’un tissu Vérifier la qualité Séparer les ARN d’après leurs grosseurs sur gel d’agarose dénaturant Formaldéhyde + Formamide ARNr ARNt

Synthèse du premier brin Réaction de Transcriptase Inverse Gène Non-Spécifique AAAAAAA ARNm AAAAAAA TTTT Transcription d’ADNc T.I. AAAAAAA TTTT Appariement d’amorce polyT Collection d’ADN complémentaire aux ARNm exprimés à un temps donné sous une condition donnée

Synthèse du premier brin Réaction de Transcriptase Inverse Gène Spécifique AAAAAAA AAAAAAA Appariement d’une amorce gène spécifique ADN complémentaire à un ARNm d’intérêt AAAAAAA Synthèse d’ADNc T.I.

spécifiques à une séquence d’intérêt RT PCR Collection d’ADNc ADNc d’ARN d’intérêt PCR avec des amorces spécifiques à une séquence d’intérêt Analyse sur gel

RT-PCR La séquence doit être connue pour la conception d’amorces Produit d’amplification = Les séquences des amorces font partie d’un gène La séquence est exprimée Intensité du produit d’amplification = abondance relative La taille du produit d’amplification n’est pas égale à la taille du transcrit

La normalisation

Problème Des réactions de RT-PCR ont été faites sur l’ARN isolé de différents tissus pour comparer l’expression du gène Fos. Des réactions simultanées ont été faite sur le gène domestique actine. Expliquer les résultats obtenus Tissus: F C R P Actine Fos

Séquences apparentées Homologues Séquences qui partagent un haut niveau d’identité Nucléotidiques Séquences d’ADN qui partage plus de 70% d’identité Protéiques Séquences protéiques qui partage plus de 25% d’identité

Homologues nucléotidique DNA sequences with greater 70% identity Ex. A homologue of the human hemoglobin gene is found in soya G.G.T.G.A.G.G.G.T.A.T.C.A.T.C.C.C.A.T.C.T.G G.G.T.C.A.G.G.A.T.A.T.G.A.T.T.C.C.A.T.C.A.C * * * * * * * * * * * * * * * * 77% identity

Homologues protéques Percentage identity: 28% Protein sequences with greater than 25% identity Ex. A protein homologue of the human hemoglobin is found in soya G A R G G W L G.G.T.G.A.G.G.G.C.A.T.C.A.T.C.C.C.A.T.C.T G.G.T.C.A.G.G.A.C.A.T.G.A.T.T.C.C.A.T.C.A G T P M I W E Percentage identity: 28%

Homologues Orthologues : Paralogues : Homologues retrouvé dans différents organismes qui ont ancêtre commun Duplication suivie spéciation Paralogues : Homologues retrouvé dans la même espèces Duplication avant la spéciation