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B IOLOGIE CELLULAIRE
l’opéron histidine, qui regroupent la plupart des
gènes (sinon tous !) codant les enzymes correspondant aux chaînes de biosynthèse de ces acides aminés, et comportent respectivement cinq et neuf
gènes successifs. L’intérêt de ce regroupement est
évident si on raisonne en termes de contrôle coordonné de l’ensemble des gènes associés à une
même fonction. Avec une seule séquence promotrice (et une seule protéine régulatrice), la Bactérie
contrôle d’un seul coup la synthèse de plusieurs
protéines, à travers la fabrication d’un seul ARNm.
Ce moyen de contrôle est très économique et dans
la ligne de tout ce qui sera dit plus tard au sujet de
la stratégie évolutive des Bactéries.
L’opéron le plus classique, car le premier analysé, est l’opéron lactose, qui comporte trois gènes
codant des protéines intervenant dans l’utilisation
de ce sucre par E. coli ; son fonctionnement sera
décrit plus loin.
4.2. Gènes eucaryotiques
Leur caractéristique majeure est qu’ils sont
constitués d’une succession de séquences codantes
et non codantes d’ADN, encadrée par des
séquences de démarrage de la transcription (et de
régulation) en 5’ du transcrit et de séquences de
terminaison en 3’. Ces gènes ont donc une structure discontinue, contrairement à celle de la quasitotalité des gènes de Procaryotes, chez qui la phase
codante est continue aussi bien au niveau de
l’ADN que de l’ARN ; on parle de gènes morcelés,
P
AT G
intron 1
intron 2
TA A
T
TAG - TGA
AATA AA
exon 1
exon 2
exon 3
P O
AT G
TA A AT G
TA A AT G
TA A AT G
TA A
T
TAG-TGA
TAG-TGA
TAG-TGA
gène A
gène B
gène C
gène D
TAG-TGA
Figure 4.9
Comparaison de l’organisation des gènes de protéines chez les Procaryotes et les Eucaryotes
(1) Les premiers ont une organisation polygénique et une structure continue, que l’on retrouve intégralement dans
l’ARNm polygénique qui en est issu ; ce dernier code ici 4 protéines différentes. (2) Les seconds ont une organisation
monogénique, mais discontinue (structure en mosaïque, avec des introns et des exons), de sorte que l’ARNm final qui
est produit, dérivant des seuls exons et codant une protéine unique, ne comporte qu’une partie (parfois mineure) de la
séquence de l’ADN.
Le signal AATAAA, propre aux Eucaryotes, sera étudié dans le chapitre 8.
PO : promoteur/opérateur ; P:promoteur ; T:terminateur.
1
2
séquences codantes
segments intergéniques
séquence de queue
séquence de tête
5'P
3'OH
Figure 4.10
Organisation générale d’un ARNm bactérien polygénique
Comparer ce schéma à celui de la figure 4.9 (1).
séquences codantes
B IOLOGIE CELLULAIRE
l’opéron histidine, qui regroupent la plupart des
gènes (sinon tous !) codant les enzymes correspondant aux chaînes de biosynthèse de ces acides aminés, et comportent respectivement cinq et neuf
gènes successifs. L’intérêt de ce regroupement est
évident si on raisonne en termes de contrôle coordonné de l’ensemble des gènes associés à une
même fonction. Avec une seule séquence promotrice (et une seule protéine régulatrice), la Bactérie
contrôle d’un seul coup la synthèse de plusieurs
protéines, à travers la fabrication d’un seul ARNm.
Ce moyen de contrôle est très économique et dans
la ligne de tout ce qui sera dit plus tard au sujet de
la stratégie évolutive des Bactéries.
L’opéron le plus classique, car le premier analysé, est l’opéron lactose, qui comporte trois gènes
codant des protéines intervenant dans l’utilisation
de ce sucre par E. coli ; son fonctionnement sera
décrit plus loin.
4.2. Gènes eucaryotiques
Leur caractéristique majeure est qu’ils sont
constitués d’une succession de séquences codantes
et non codantes d’ADN, encadrée par des
séquences de démarrage de la transcription (et de
régulation) en 5’ du transcrit et de séquences de
terminaison en 3’. Ces gènes ont donc une structure discontinue, contrairement à celle de la quasitotalité des gènes de Procaryotes, chez qui la phase
codante est continue aussi bien au niveau de
l’ADN que de l’ARN ; on parle de gènes morcelés,
P
AT G
intron 1
intron 2
TA A
T
TAG - TGA
AATA AA
exon 1
exon 2
exon 3
P O
AT G
TA A AT G
TA A AT G
TA A AT G
TA A
T
TAG-TGA
TAG-TGA
TAG-TGA
gène A
gène B
gène C
gène D
TAG-TGA
Figure 4.9
Comparaison de l’organisation des gènes de protéines chez les Procaryotes et les Eucaryotes
(1) Les premiers ont une organisation polygénique et une structure continue, que l’on retrouve intégralement dans
l’ARNm polygénique qui en est issu ; ce dernier code ici 4 protéines différentes. (2) Les seconds ont une organisation
monogénique, mais discontinue (structure en mosaïque, avec des introns et des exons), de sorte que l’ARNm final qui
est produit, dérivant des seuls exons et codant une protéine unique, ne comporte qu’une partie (parfois mineure) de la
séquence de l’ADN.
Le signal AATAAA, propre aux Eucaryotes, sera étudié dans le chapitre 8.
PO : promoteur/opérateur ; P:promoteur ; T:terminateur.
1
2
séquences codantes
segments intergéniques
séquence de queue
séquence de tête
5'P
3'OH
Figure 4.10
Organisation générale d’un ARNm bactérien polygénique
Comparer ce schéma à celui de la figure 4.9 (1).
séquences codantes