4. F LUX DE L ’ INFORMATION GÉNÉTIQUE.S TRUCTURE ET EXPRESSION DES G È NES.
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
elle peut progresser en sens inverse, sur l’autre
brin ; ceci est illustré sur la figure 4.5.
Au sein des génomes, les molécules d’ADN sont
généralement de très grande taille et contiennent
un nombre élevé de gènes. Le cas limite est celui
des génomes bactériens qui n’ont qu’une seule
molécule d’ADN pour tout support de leur information génétique ; les génomes d’organites et la
plupart des génomes viraux rentrent aussi dans
cette catégorie. Le message héréditaire, qui est
caractérisé par une structure linéaire continue, doit
être fragmenté en sous-unités d’information, et
ceci se réalise au cours de la transcription.
Chaque gène constitue théoriquement une
unité de transcription, qui doit avoir un début et
une fin (bien que cela soit plus compliqué !;voir
plus loin). Il existe en fait, le long de l’ADN, des
signaux reconnus par l’ARN polymérase, marquant le commencement et la fin du processus
transcriptionnel ; c’est également à leur niveau que
cette enzyme choisit le brin qu’elle doit transcrire,
ce qui décide de la direction dans laquelle elle
part. Ces signaux sont constitués par des
séquences de nucléotides particulières, généralement communes à tous les gènes et à tous les organismes, bien que différentes chez les Procaryotes
et les Eucaryotes. Ces séquences très homologues
(dites séquences consensus) sont nommées promoteurs et terminateurs ; nous décrirons plus loin
celles propres aux Bactéries.
3.2. Produits de la transcription :
les différentes classes d’ARN
La transcription conduit à la production de
molécules d’ARN appartenant à trois grandes
familles, présentes chez tous les êtres vivants.
Chacune de ces catégories d’ARN a un rôle bien
précis dans la synthèse des protéines ; une quatrième catégorie, spécifique des Eucaryotes, sera
décrite dans le chapitre 8.
3.2.1. L ES ARN RIBOSOMIQUES, OU ARNr
Ils interviennent dans la réalisation de la structure de grosses particules ribonucléoprotéiques,
communes à tous les êtres vivants, appelées ribosomes. Il s’agit d’assemblages complexes de protéines et de molécules d’ARN, organisés en deux
sous-unités de taille différente ; la plus grosse des
deux contient deux ou trois molécules d’ARNr,
tandis que la plus petite n’en contient qu’une (leur
organisation sera détaillée plus loin).
Chez les Procaryotes, il existe trois catégories
d’ARNr, qui ont les tailles suivantes : 29 00, 15 40
et 120 nucléotides ; ils sont quelquefois désignés
par leurs coefficients de sédimentation, établis par
la technique de centrifugation analytique (voir
chapitre 3), et valant respectivement : 23 S, 16 S et
5S . Chez les Eucaryotes, on trouve quatre catégories d’ARNr, codés dans le génome nucléaire, dont
sens de synthèse de l'ARN
gène A
5'
3'
3'
5'
3'
5'
3'OH
5' P
5' P
3'OH
gène B
gène C
promoteurs
sens de synthèse de l'ARN
ADN
ARN B
ARN C
ARN
polymérase
ARN A
Figure 4.5
Schéma d’un segment de chromosome comportant plusieurs gènes successifs
Ce schéma montre que ce n’est pas toujours le même brin d’ADN qui est transcrit selon les gènes. Les promoteurs,
situés en amont des gènes et reconnus par l’ARN polymérase, sont indiqués en hachuré, tandis que les brins-matrice
de chaque gène, sur lesquels les ARN sont recopiés, sont figurés en traits épais.
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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
elle peut progresser en sens inverse, sur l’autre
brin ; ceci est illustré sur la figure 4.5.
Au sein des génomes, les molécules d’ADN sont
généralement de très grande taille et contiennent
un nombre élevé de gènes. Le cas limite est celui
des génomes bactériens qui n’ont qu’une seule
molécule d’ADN pour tout support de leur information génétique ; les génomes d’organites et la
plupart des génomes viraux rentrent aussi dans
cette catégorie. Le message héréditaire, qui est
caractérisé par une structure linéaire continue, doit
être fragmenté en sous-unités d’information, et
ceci se réalise au cours de la transcription.
Chaque gène constitue théoriquement une
unité de transcription, qui doit avoir un début et
une fin (bien que cela soit plus compliqué !;voir
plus loin). Il existe en fait, le long de l’ADN, des
signaux reconnus par l’ARN polymérase, marquant le commencement et la fin du processus
transcriptionnel ; c’est également à leur niveau que
cette enzyme choisit le brin qu’elle doit transcrire,
ce qui décide de la direction dans laquelle elle
part. Ces signaux sont constitués par des
séquences de nucléotides particulières, généralement communes à tous les gènes et à tous les organismes, bien que différentes chez les Procaryotes
et les Eucaryotes. Ces séquences très homologues
(dites séquences consensus) sont nommées promoteurs et terminateurs ; nous décrirons plus loin
celles propres aux Bactéries.
3.2. Produits de la transcription :
les différentes classes d’ARN
La transcription conduit à la production de
molécules d’ARN appartenant à trois grandes
familles, présentes chez tous les êtres vivants.
Chacune de ces catégories d’ARN a un rôle bien
précis dans la synthèse des protéines ; une quatrième catégorie, spécifique des Eucaryotes, sera
décrite dans le chapitre 8.
3.2.1. L ES ARN RIBOSOMIQUES, OU ARNr
Ils interviennent dans la réalisation de la structure de grosses particules ribonucléoprotéiques,
communes à tous les êtres vivants, appelées ribosomes. Il s’agit d’assemblages complexes de protéines et de molécules d’ARN, organisés en deux
sous-unités de taille différente ; la plus grosse des
deux contient deux ou trois molécules d’ARNr,
tandis que la plus petite n’en contient qu’une (leur
organisation sera détaillée plus loin).
Chez les Procaryotes, il existe trois catégories
d’ARNr, qui ont les tailles suivantes : 29 00, 15 40
et 120 nucléotides ; ils sont quelquefois désignés
par leurs coefficients de sédimentation, établis par
la technique de centrifugation analytique (voir
chapitre 3), et valant respectivement : 23 S, 16 S et
5S . Chez les Eucaryotes, on trouve quatre catégories d’ARNr, codés dans le génome nucléaire, dont
sens de synthèse de l'ARN
gène A
5'
3'
3'
5'
3'
5'
3'OH
5' P
5' P
3'OH
gène B
gène C
promoteurs
sens de synthèse de l'ARN
ADN
ARN B
ARN C
ARN
polymérase
ARN A
Figure 4.5
Schéma d’un segment de chromosome comportant plusieurs gènes successifs
Ce schéma montre que ce n’est pas toujours le même brin d’ADN qui est transcrit selon les gènes. Les promoteurs,
situés en amont des gènes et reconnus par l’ARN polymérase, sont indiqués en hachuré, tandis que les brins-matrice
de chaque gène, sur lesquels les ARN sont recopiés, sont figurés en traits épais.