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Transcription chez les procaryotes
Comme pour la réplication :
- L'ADN sert de matrice (template),
- La synthèse (ici d'ARN) se fait de 5'->3',
- Se passe en 3 étapes : initiation, élongation, terminaison,
- L'initiation se fait au niveau d'une région particulière (ici promoteur),
- La synthèse nécessite l'ouverture de l'ADN,
- La terminaison se fait au niveau d'une région particulière (ici terminateur).
Les procaryotes possèdent 1 seule RNA pol, mais celle-ci est constituée de plusieurs sous-unités:
Cet holoenzyme se charge de la synthèse d'ARNt,r ou m indifféremment.
Le core enzyme se lie à l'ADN à n'importe quel niveau et n'entraîne pas l'ouverture de la double hélice d'ADN. L'holoenzyme se lie à l'adn sur des sites de fixation spécifiques (promoteurs) et entraine l'ouverture de l'ADN à ce niveau. La synthèse de l'ARN avec comme matrice un des 2 brins d'ADN peut commencer. Très rapidement sigma se détache, car il a une forte affinité pour ce site, si il reste l'élongation ne se fait pas.
Quelques chiffres :
- L'hybride ARN*ADN fait 12 paires de bases.
- L'ouverture se fait sur 17 paires de bases.
- l'enzyme recouvre 60 paires de bases d'ADN.
Contrairement à l'ADN pol, l'ARN pol n'a pas d'activité exonucléasique (activité correctrice). Mais le manque d'activité correctrice est sans gravité pour plusieurs raisons:
- Il n'y a pas de transmission à la descandance,
- Le taux d'erreurs est relativement faible : 10-4 à 10-5,
- Il y a beaucoup de molécules d'ARNm,
- Le temps de demi-vie de l'ARNm est relativement court.
| Sous unite | Fonction |
|---|---|
β | se charge de la fixation de nucléosides tri-phosphates |
β' | se charge de la fixation de la matrice |
α | reconnaissance probable des promoteurs |
σ | reconnait les promoteurs "forts" |
Seul un des 2 brins d'ADN est transcrit à la fois mais les produits de transcription peuvent provenir d'un des 2 brin ou des 2 brins.
Le point de départ est le nucléotide numéro +1, c'est la paire de base qui correspond au premier nucléotide de l'ARN. Le point de départ fait partie du promoteur. Il existe 2 séquences consensus en amont du point de départ :
- Séquence -10 ou encore TATA box (car riche en A et en T)
- Séquence -35
Ces 2 séquences sont séparées par 17 paires de bases, ce nombre est important car il est conservé au travers des espèces.
La terminaison peut se faire de 2 façons:
Spontanément : terminaison indépendante du facteur rho. La séquence de l'ADN est une séquence palindromique riche en GC suivit de A: l'ARN va donc être constituée d'une séquence palindromique (C)n (G)n suivit de U. Ceci forme une tige boucle stable suivit d'un poly RU apparié aux poly DA. L'appariement entre RU et DA est peu stable, l'ARN se décroche de l'ADN de façon spontanée, l'ADN se referme et l'enzyme minimum libère l'ADN.
Facteur rho : rho est une protéine héxamérique qui se lie à l'ARN grâce à la protéine NUSa qui est fixée au niveau d'une tige boucle de l'ARN en cours de synthèse. Cette tige boucle est due à une séquence particulière de l'ADN appelée site nut. La formation de la tige boucle ralenti l'enzyme minimum favorisant la liaison de NUSa à l'ARN. Une fois rho fixée sur l'ARN elle se dirige vers l'extrémité 3' qui est en cours de synthèse. Lorsqu'elle a rattrapée l'extrémité 3' elle décroche l'ARN. L'ADN se referme et l'enzyme minimum libère l'ADN.
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