RÉGULATION DES GÈNES CHEZ LES PROCARYOTES Évolution et Diversité du Vivant (101-NYA-05) Cours 3 (Quatrième partie) RÉGULATION DES GÈNES CHEZ LES PROCARYOTES Source Bernadette Féry Hiver 2007

Introduction Modèle de l’opéron Opéron répressible Opéron inductible

1. Introduction 1. Lorsqu'une bactérie reçoit une molécule dont elle a besoin de son environnement, elle cesse de fabriquer elle-même cette molécule (elle cesse de produire les protéines enzymatiques de cette voie métabolique). 2. L'inverse est vrai. Lorsque la bactérie ne reçoit pas une molécule dont elle a besoin de son environnement, elle se met à la fabriquer (elle débute la production des enzymes pour cette voie métabolique). 3. Le mécanisme fondamental de ce mode de régulation de l'expression des gènes a été appelé "le modèle de l'opéron". 4. Il a été découvert en 1961 par François Jacob et Jacques Monod, à l'institut Pasteur de Paris.

(Bloc fonctionnel : çà marche ou çà ne marche pas) Promoteur 2. Le modèle de l’opéron, un modèle général de contrôle de l'expression des gènes chez les procaryotes (concept de base) Promoteur Opérateur Régulateur Gènes de structure OPÉRON Gène régulateur Gène codant pour une protéine répressive qui se peut se lier à l'opérateur. Il y a toujours une certaine quantité de protéine répressive issue de la transcription du gène régulateur dans une bactérie. Opéron (Bloc fonctionnel : çà marche ou çà ne marche pas) Promoteur Endroit où l'ARN polymérase commence la transcription. Opérateur (interrupteur) Segment d'ADN où se lie « éventuellement » la protéine répressive lorsqu'elle est active. La liaison de la protéine répressive à l'opérateur bloque la transcription des gènes de structure de l'opéron. Gènes de structure Gènes codant pour les protéines enzymatiques d'une même voie métabolique et transcrits en bloc.

3. L’opéron trp, un opéron répressible Fonctionne habituellement . La bactérie se fait des enzymes pour synthétiser le tryptophane, un acide aminé. Quand le tryptophane s’accumule dans la bactérie, il bloque «indirectement» l’opéron. Campbell, 2e éd.— Figure 18.20 : 375

4. L’opéron lac, un opéron inductible Est réprimé habituellement . La bactérie n’utilise pas le lactose comme source d’énergie et n’a donc pas besoin des enzymes concernés pour le dégrader. Quand la bactérie manque de glucose comme source d’énergie mais qu’elle dispose de lactose, ce dernier induit le fonctionnement de l’opéron. Des enzymes pour dégrader le lactose sont alors produits. Campbell, 2e éd.— Figure 18.21 : 377

FIN DU COURS 3