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Régulation de l'Expression des Gènes

Par Susha Cheriyedath, GCS

L'Expression du gène peut être réglée par des processus cellulaires variés dans l'objectif pour régler le montant et la nature des gènes exprimés.

L'Expression des gènes peut être réglée avec l'aide des protéines de réglementation à de nombreux niveaux. Ces protéines de réglementation grippent à l'ADN et envoient les signes qui règlent indirectement les tarifs de l'expression du gène.

Le -règlement d'un gène se rapporte à une augmentation d'expression d'un gène tandis que le vers le bas-règlement se rapporte à la diminution de l'expression d'un gène.

Expression du gène, dogme central de biologie moléculaire - Droit d'auteur d'Image : Medias Médicaux d'Alila/Shutterstock
Expression du gène, dogme central de biologie moléculaire - Droit d'auteur d'Image : Medias Médicaux d'Alila/Shutterstock

Le contrôle de l'expression du gène est plus complexe dans les eucaryotes que dans les prokaryotes. C'est à cause de la présence d'une membrane nucléaire dans les eucaryotes qui sépare le matériel génétique des machines de traduction.

Ceci rend nécessaire certaines étapes supplémentaires telles que le transport de l'ARN messager (ARNm) et le règlement résultant de gène eucaryote à beaucoup de différentes remarques. En revanche, les prokaryotes manquent d'un noyau bien défini par conséquent le point clé auquel leur règlement de gène se produit est pendant l'initiation transcriptionnelle.  

Régulation de l'Expression des Gènes dans les Eucaryotes

Dans les eucaryotes, l'expression des protéines biologiquement actives peut être modulée à plusieurs remarques comme suit :

Structure de la Chromatine

L'ADN Eucaryotique est rendu compact dans les structures de la chromatine qui peuvent être modifiées par des modifications d'histone. De Telles modifications peuvent avoir comme conséquence l'haut ou le vers le bas-règlement d'un gène.

Initiation de Transcription

C'est un point clé de règlement d'expression de gène eucaryote. Ici, plusieurs facteurs tels que des promoteurs et amplificateurs modifient la capacité de la Polymérase ARN de transcrire l'ARNm, de ce fait modulant l'expression du gène.

Traitement Poteau-Transcriptionnel

Les Modifications telles que la polyadénilation, épissant, et recouvrant de la transcription pré-ARNm dans les eucaryotes peuvent mener à différents niveaux et configurations d'expression du gène. Par exemple, les différentes configurations de épissure pour le même gène produiront des protéines biologiquement différentes après traduction.

Transport d'ARN

Après le traitement poteau-transcriptionnel, l'ARNm mature doit être transporté du noyau au cytosol de sorte qu'il puisse être traduit en protéine. Cette phase est un point clé de régulation de l'expression des gènes dans les eucaryotes.

Stabilité des ARNm

Les ARNm Eucaryotiques diffèrent dans leur stabilité et quelques transcriptions instables ont habituellement des séquences qui grippent aux microRNAs et réduisent la stabilité des ARNm, ayant pour résultat le vers le bas-règlement des protéines correspondantes.

Initiation de Traduction

À ce stade, la capacité des ribosomes en identifiant le codon non-sens peut être modulée, ainsi affecter l'expression du gène. Plusieurs exemples de l'initiation de traduction aux codons de non-AOÛT dans les eucaryotes sont disponibles.

Traitement Poteau-De translation

Les modifications Communes dans des réseaux de polypeptide comprennent la glycosylation, l'acylation grasse, et l'acétylation - ceux-ci peuvent aider dans l'expression de réglementation du gène et de la vaste diversité fonctionnelle de offre.

Transport et Stabilité de Protéine

Après traduction et le traitement, des protéines doivent être transportées à leur site d'action afin d'être biologiquement actives. En Outre, en réglant la stabilité des protéines, l'expression du gène peut être réglée. La Stabilité varie grand selon des séquences d'acide aminé spécifique actuelles dans les protéines.

Régulation de l'Expression des Gènes dans les Prokaryotes

Des gènes Procaryotiques sont groupés dans les operons, qui codent pour une protéine correspondante.

Dans les prokaryotes, l'initiation de la transcription est la question principale de contrôle d'expression du gène. Elle est principalement réglée par 2 éléments de Séquence d'ADN des bases de la taille 35 et de 10 bases, respectivement. Ces éléments sont des séquences appelées de promoteur car ils aident la Polymérase ARN pour identifier les sites de début de la transcription. La polymérase ARN décèle et grippe à ces séquences de promoteur. L'interaction de la Polymérase ARN avec des séquences de promoteur consécutivement est réglée par les activateurs appelés ou les répresseurs de protéines de réglementation basés en circuit si elles affectent franchement ou négativement la reconnaissance de la séquence de promoteur par l'ARN pôle.

Il y a 2 modes importants de contrôle transcriptionnel dans Escherichia coli pour moduler l'expression du gène. Chacun des deux mécanismes de contrôle concernent des répresseurs.

Catabolite-Réglé

Dans ce système, le contrôle est exercé sur les operons qui produisent des gènes nécessaires pour l'utilisation d'énergie. L'operon de laque est un exemple de ceci dans Escherichia coli.

Dans Escherichia coli, le glucose exerce une conséquence positive sur l'expression des gènes qui encodent des enzymes concernées dans le catabolisme des sources alternatives de carbone et énergie telles que le lactose. En Raison de la préférence pour le glucose, en ses enzymes de présence concernées dans le catabolisme d'autres sources d'énergie ne sont pas exprimés. De cette façon, le glucose réprime l'operon de laque même si un inducteur (lactose) est présent.

Atténuation Transcriptionnelle

Ceci module des operons nécessaires pour la synthèse de biomolécule. C'est operon atténué appelé car les operons sont atténués par des séquences particulières actuelles dans l'ARN transcrit - l'expression du gène est à la charge pour cette raison de la capacité de la Polymérase ARN de continuer des séquences de détail de passé d'allongement. Un exemple d'un operon atténué est l'operon de trp qui encode cinq enzymes nécessaires pour la biosynthèse de tryptophane dans E.coli.  Ces gènes sont exprimés seulement quand la synthèse de tryptophane est nécessaire c.-à-d. quand le tryptophane n'est pas ambiant présent. C'est partiellement réglé quand un répresseur grippe au tryptophane et évite la transcription pour la biosynthèse inutile de tryptophane.

Révisé par BSC d' (Chéris)

Références

[Davantage de Relevé : Expression du Gène]

Last Updated: Aug 10, 2016

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