Mécanismes de la transcription et de la traduction
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10.
(1) □ Chez E. coli, certaines souches dites lac- sont incapables
d’utiliser le lactose. Deux protéines différentes sont
nécessaires pour métaboliser le lactose : une perméase
spécifique permet l’entrée du lactose dans la cellule et
une p-galactosidase clive le lactose en galactose et glucose.
(2) ■ Un opéron est une unité génétique composée de gènes
adjacents impliqués dans la synthèse des protéines indispensables au métabolisme d’un produit. Par exemple, le
lactose chez E. coli : le système «lac».
(3) ■ Chez des bactéries cultivées sur un milieu contenant du
glucose, la [3-galactosidase est pratiquement absente.
Par contre, si le glucose est remplacé par le lactose, on
voit apparaître l’enzyme : le lactose induit sa synthèse.
L’induction se manifeste par la synthèse d'un ARNm
polycistronique codant trois protéines dont la p-galactosidase. Le lactose est donc un inducteur coordonné.
L’étude génétique a permis la localisation des gènes
impliqués dans le métabolisme du lactose par E. coli.
On a, dans l’ordre, un gène régulateur, un promoteur,
un opérateur, et trois gènes de structure. Dans certains
cas, le gène régulateur est éloigné de l’opéron.
(4) □ En absence de lactose, le gène régulateur commande la
synthèse d’une protéine : le répresseur, qui s’associe à
l’opérateur et bloque la transcription. Lorsque le lactose
est présent, il se fixe au répresseur en donnant un complexe qui ne reconnaît plus l’opérateur ; la transcription
des gènes de structure s’effectue normalement.
(5) □ L’opéron tryptophane est différent de l’opéron lactose,
car le tryptophane agit comme un répresseur et non
comme un inducteur (celui-ci réprime les gènes de structure impliqués dans sa biosynthèse). Dans un système
répressible, le répresseur, pour reconnaître l'opérateur,
doit être associé avec le produit final (ici le tryptophane)
qui agit comme corépresseur. En absence du produit
final, l'opérateur n'est pas reconnu par le répresseur et
la transcription s’effectue.
(6) ■ L'association en opéron des gènes de structure n est pas
obligatoire. Chez E. coli, les gènes impliqués dans la
synthèse de l’arginine sont réprimés de façon coordonnée par l’acide aminé, mais ils ne sont pas assemblés en
opéron.
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