Opéron lactose

medicalheart · November 12, 2021

Bonjour, je n'ai pas trop compris l'histoire de l'opéron lactose.. ce qu'il se passe concrètement ect...

Merci d'avance

Bulbinette · November 12, 2021

Hello ! Je te mets ce que j'avais écris quand j'avais eu le cours, tu me dis si c'est plus clair !

Opérons lactose : trois gènes côte à côte qui vont être transcrits en même temps et qui vont donner 3 gènes différents, ils vont permettre de métaboliser le lactose. Et donc un ARN polycistronique correspond à 3 gènes et 3 protéines correspondent aux 3 gènes. Beta-galactosidase est l'un des opérons du lactose qui hydrolyse la lactose en glucose.

Opéron : ensemble des gènes qui permettent de coder des protéines différentes pour une même voie métabolique.

La transcription commence au +1 et le premier gène de l'opéron lactose est le gène lac Z.Sur la région promotrice: le premier gène est le gène lac Z, au début il y a l'opérateur puis ( vers 5') le promoteur très court (dizaine de bases) puis une région intergénique ( 20 pb) et un autre gène Lac i.

Lac i code pour un ARNm monocystronique qui donne une seule protéine qui donne le répresseur. Ce gène lac i fonctionne en permanence donc il y a toujours synthèse d'ARNm et de répresseur.

Ce répresseur va être fonctionnelle quand il est assemblé par groupes de 4 sous unités = tétramère (et chaque monomère du tétramère est capable de lier le lactose). Tant que ces 4 sous unités sont liées à l'opérateur, elles bloquent l'ADN pol et donc bloque la transcription. Quand on a du lactose dans le milieu, le lactose se fixe sur les sous-unités et change la conformation tridimensionnelle du répresseur, le répresseur ne peut donc pas lier l’opéron lactose, ce qui fait que le récepteur ne peut plus se fixer sur l'opéron→ lévée de répression.

Malgré la levée de répression, la transcription nécessite un accélérateur. L'adénylcyclase permet la transformation d’ATP en AMPc qui est un signal de stress donc activée lors d'un stress. Elle peut être activée par une diminution de glucose qui est vécue comme un stress.L'AMPc est capable de se fixer sur une protéine CAP ou CRP qui est un système qui permet d’activer la transcription. Cette protéine a la capacité de lier l’AMPc (dérivé de l’ATP qui a deux liaisons ester monophosphorique) et a un rôle de second messager dans les cellules.

Quand l’AMPc se fixe sur la protéine CAP, cela lui permet de se lier sur une zone de 20 pb qui était entre lac i et le promoteur, c’est-à-dire la région intergénique, et d’interagir avec l’ARN pol, ce qui lui permet d’avancer et d'accélérer. Dans le cas des bactéries, la quantité intracellulaire d’AMPc augmente en cas de stress cellulaire (plus de glucose). Donc pas de glucose mais lactose: transcription de l’opéron lactose.

- Si on a du glucose dans le milieu (mais pas de lactose), le répresseur se fixe à l’opérateur (donc frein à main), peu d’AMPc (car pas d'état de stress) donc pas de synthèse d’ARN donc opéron lactose ne fonctionne plus et CAP ne se fixe pas.

- Pas de glucose mais du lactose: stress de la bactérie, synthèse d’AMPc augmente et l’opérateur n’est pas lié sur le répresseur et CAP se fixe sur la région de 20pb permettant à l'ARN pol de transcrire. Il y a donc non seulement une levée d'inhibition mais également une accélération : beaucoup d’ARNm synthétisés.

- Glucose + lactose: la bactérie va préférer le glucose. On a du lactose donc le répresseur ne se lie pas sur l’opérateur mais très peu d’évènements de synthèse car peu d’AMPc. Mais ce n'est pas un état de stress donc CAP ne se fixe pas donc la synthèse n'est pas accélérée.

Bon courage