[résolu]opéron lactose

[célinelalalère]

Salut !!

En prenant le cours de biomol, je n'ai pas bien compris ce qu'était et à quoi servait l'opéron lactose, alors si une âme charitable passait par là ça serai tooooooop

Bonne soirée

[Chob]

Salut !

C'est assez complexe , et j'ai pas mes cours avec moi aujourd'hui donc je risque de mal te répondre .
Je te répondrai bien demain

[célinelalalère]

Sans problème, et même si c'est dans la semaine t'inquiète pas

[Chob]

Salut ! Désolé de te répondre aussi tard , j'ai un tout p'tit peu zappé :/
J'espère que ma réponse t'aidera à mieux comprendre l'opéron lactose. J'ai essayé de faire une réponse la plus complète possible .

Opéron = regroupement de plusieurs gènes ( + séquences régulatrices : voir en dessous ) impliqués dans la même fonction , caractéristiques des procaryotes.
Opéron lactose = premier à avoir été décrit ( par Jacob et Monod ), chez E. Coli : les gènes de cet opéron codent pour des protéines impliqués dans le métabolisme et la dégradation du lactose , dont la béta - Galactosidase .

On a découvert que E. Coli est capable d'utiliser deux glucides, glucose ou lactose , comme source de matière organique ( vont être dégradés afin de récupérer de l'ATP, nécessaire à la survie des cellules blablabla ).

Rappel :
L'enzyme beta - galactosidase transforme le lactose en glucose + galactose
Lactose ----> Glucose + Galactose

Et en fait, il va y avoir tout un système de contrôle qui va permettre à E. Coli de s'adapter aux disponibilités des glucides ( soit pas de Glucose mais Lactose , soit l'inverse , soit les deux présents ) et de ne pas synthétiser la béta - Gal inutilement , càd quand il n'y a pas de lactose .
Bah ouais, la béta Gal elle sert à transformer le Lactose, donc si ya pas de Lactose , pourquoi y-aurait synthèse de béta Gal ?!

Pour comprendre ce gros bordel, heuuu le système qui va permettre oui ou non la synthèse de béta Gal en fonction de la présence de lactose ou pas, il faut bien avoir en tête les différentes séquences qui constituent ton opéron lactose:

Au niveau de ton ADN , tu vas avoir une succession de séquences, chacune correspondant à des sites particuliers qui vont être impliqué dans le controle de l'expression de l'operon lactose :

- une séquence correspondant à un gène régulateur : le gène LAC qui code pour la protéine LAC i
-> cette séquence est à part , elle ne fait pas partie de l'opéron lactose
Remarque : le gène LAC i code pour la protéine LAC i qu'il y ait Glucose , Lactose ou non


-une séquence qui correspond à la région où une protéine nommée CAP va se fixer : cette protéine va aider l'ARN polymérase à se fixer et à agir ( = transcrire les gènes de ton opéron , qui vont coder notamment pour la fameuse béta - Gal ).

- une séquence correspondant au coeur du promoteur nommée P , où se fixe l'ARNpolymérase

- une séquence correspondant à la région opératoire nommée O , qui fixe la protéine LAC i : quand elle est synthétisée, elle va (vouloir) se fixer sur O , et si elle se fixe , elle va empêcher l'ARNpolymérase d'avancer et de faire son boulot -> pas de transcrption

- les séquences correspondant aux gènes lacZ , lacY et lacA , ces 3 gènes codant pour la béta galactosidase, la perméase et la transacétylase ( 3 protéines intervenant dans le métabolisme du lactose ! )

-> ces 6 dernières séquences que je viens de citer forment ensemble l'opéron lactose ( CAP + O + P + les 3 gènes lac )

Comment l'opéron lactose est régulé ?
Je t'ai dit plus haut que E Coli est capable de s'adapter aux disponibilités en glucides , donc on va voir comment ça se passe :

1 - Cas où il n'y a pas de lactose dans son environnement :
Comme prévu , le gène LAC i code pour la protéine LAC i : elle est synthétisée et va se fixer sur la séquence O ( elle reconnait la séquence O ) : l'ARNpolymérase , fixée à la séquence juste en amont ( séquence P ) , va être bloquée par la protéine LAC i qui vient de se fixer juste devant elle -> l'ARN polymérase ne peut pas aller jusqu'aux gènes lacZ , lacY et lacA pour les transcrire , donc il n'y aura pas la synthèse des protéines ( beta - gal , perméase et transacétylase )
-> PAS DE TRANSCRIPTION = pas d'ARNm -> pas de béta - Gal

2- Cas où il y a à la fois du lactose et du glucose dans son environnement :
Comme prévu, la protéine LAC i est synthétisée
-> d'un coté , le lactose empêche la fixation de la protéine LAC i sur la séquence O ( le lactose et la protéine LAC i s'assemblent et forment un complexe : sous forme de complexe, la protéine lAC i à une affinité beaucoup moins importante pour la séquence O , et donc ne s'y fixe pas // la protéine LAC i est considérée comme étant un répresseur ( vu que si elle se fixe elle empêche la transcription) , d'où le nom de complexe lactose - represseur ) : ce serait top, comme ça l'ARN polymérase pourrait passer et transcrire les gènes !

-> de l'autre , le glucose empèche la production d'AMPc .
Bah et alors ??? -> l' AMPC est essentielle pour fixer la protéine CAP sur la séquence CAP, et la protéine CAP est censée aider l'ARNpolymérase à se fixer et à agir !
Du coup, on a quand même une transcription des gènes, mais en faible dose : peu d'ARNm -> peu de béta Gal
On considère que l'ARNpolymérase peut un petit peu quand même se fixer, et donc un peu agir.

3- Cas où il y a uniquement du Lactose :
Comme prévu, la protéine LAC i est synthétisée
-> formation du complexe lactose - represseur : pas d'obstacle pour l'ARN polymérase
-> il n'y a pas de Glucose , donc peut y avoir production d'AMPc qui permet à la protéine CAP de se fixer sur la séquence CAP -> fixation sur la séquence P et activation de l'ARN polymérase -> TRANSCRIPTION = +++ d'ARNM -> béta - Gal

Il faut aussi savoir que E. Coli a une préférence pour le Glucose . En effet :
-> si il n'y a pas de lactose, elle est obligée d'utiliser de glucose : perfect
-> si il n'y a que du lactose , on vient de voir qu'il va y avoir ++ de synthèse de béta - Gal . Et elle fait quoi la béta-Gal déjà ? : elle permet de transformer le lactose en glucose ! ( et en galactose ) , donc en fin de compte le lactose va être utiliser, transformer et on va vite avoir du glucose : perfect
-> si il y a les deux , elle va d'abord utiliser le glucose .



J'espère que c'est clair . Bien évidemment c'est plus évident avec un schéma , donc j'espère pour toi que tu as ton cours sous les yeux ^^
Si c'est pas clair, dis le moi

Bon courage !

[célinelalalère]

Si si !! C'est beaucoup plus clair !

Ca valait le coup d'attendre merci !!