Opéron lactose !

[alexxaw]

Coucou !

J'aurais une petite question concernant le poly 2, à propos de l'operon lactose chez E. Coli.
Je ne comprend pas trop.. Est il possible que vous me réexpliquiez les diapos 45/47/48 ?

Merci d'avance

[May']

Je te plussoie, plussoyons nous, aimons nous, afin de ne pas finir comme le chat sniff

[oui je suis encore choquée... ]

[alexxaw]

Oh non pauvre minouuu

[May']

Juste un minuscule up

[Lady Vic]

Coucou les Loulous

Bon alors préparez-vous je vous ai fait un ...roman pour essayer que ce soit le plus compréhensible pour vous ^^

On va commencer par rappeler quelques définitions :

Opéron = regroupement de plusieurs gènes ( + séquences régulatrices ) impliqués dans la même fonction, caractéristiques des procaryotes.
Opéron lactose = c'est le premier opéron 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 Beta-Galactosidase .

E. Coli peut utiliser 2 glucides (glucose ou lactose) qui vont être, entre autres, dégradés afin de récupérer de l'ATP nécessaire à la survie des cellules.

Rappel :

LACTOSE -> GLUCOSE + GALACTOSE par l'enzyme Beta-galactosidase


Un système de contrôle va permettre à E. Coli de s'adapter aux disponibilités des glucides :
- soit absence de Glucose mais présence de Lactose
- soit absence de Lactose mais présence du Glucose
- soit les deux présents
et de ne pas synthétiser la Beta-Galactosidase inutilement (= quand il n'y a pas de Lactose).

Pour comprendre si le système va permettre ou non la synthèse de Beta-Galactosidase en fonction de la présence de lactose ou pas, regardons la composition de notre opéron lactose :

Au niveau de l'ADN il y a une succession de séquences correspondant chacune à des sites particuliers impliqués dans le contrôle de l'expression de l'operon lactose :

– Un gène régulateur (gène LAC) codant pour la protéine LacI et son promoteur
-> cette séquence est à part, elle ne fait pas partie de l'opéron lactose

– L’opéron lui-même :

• Comprend un ensemble de régions régulatrices

– La région CAP qui fixe une protéine appelée CAP (Catabolism Activator Protein)
» Elle facilite l’activation de l’ARN polymérase

– Le cœur du promoteur (P) qui fixe l’ARN polymérase

– Région opératrice (O) qui fixe la protéine LacI
» Elle inhibe le transcription en bloquant le passage de l’ARN polymérase

• Et le polycistron contenant les gènes LacZ, LacY et LacA – Codent respectivement pour la β-galactosidase, la perméase et la transacétylase -> 3 protéines intervenant dans le métabolisme du LACTOSE

Donc l'opéron lactose c'est : CAP + O + P + les 3 gènes lac

Comment l'opéron lactose est régulé ?

1 - Si ABSENCE de LACTOSE dans son environnement :
Comme prévu, le gène LACI code pour la protéine LACI : elle est synthétisée et va se fixer sur la séquence O : l'ARNpolymérase , fixée à la séquence juste en amont ( séquence P ) , va être bloquée par la protéine LACI 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 , il n'y aura donc pas la synthèse des protéines ( beta-galactosidase, perméase et transacétylase )
-> PAS DE TRANSCRIPTION = pas d'ARNm -> pas de Beta-Galactosidase

2- Si PRESENCE de LACTOSE et de GLUCOSE dans son environnement :
Comme prévu, la protéine LAC i est synthétisée

-> d'une part le lactose empêche la fixation de la protéine LACI sur la séquence O ( le lactose et la protéine LACI s'assemblent et forment un complexe : sous forme de complexe, la protéine LACI à une affinité beaucoup moins importante pour la séquence O et donc ne s'y fixe pas // la protéine LACI 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 bien, comme ça l'ARN polymérase pourrait passer et transcrire les gènes !

-> d'autre part le glucose empèche la production d'AMPc .
Or l'AMPs est essentielle pour fixer la protéine CAP sur la séquence CAP, 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 Beta-Galactosidase
L'ARNpolymérase peut se fixer légèrement et donc agir un petit peu.

3- Si uniquement PRESENCE de LACTOSE :
Comme prévu, la protéine LACI est synthétisée
-> formation du complexe lactose-répresseur : pas d'obstacle pour l'ARN polymérase
-> absence de Glucose donc il 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 -> Beta-Galactosidase

Il faut aussi savoir que E. Coli a une préférence pour le Glucose . En effet :
-> si absence de lactose, elle est obligée d'utiliser de glucose
-> si uniquement présence de lactose, on vient de voir qu'il va y avoir ++ de synthèse de Beta-Galactosidase qui (rappel ) permet de transformer le lactose en glucose ! ( et en galactose ), donc le lactose va être utilisé, transformé et on va vite avoir du glucose

-> si il y a les deux, elle va d'abord utiliser le glucose .

Voili, voilou

J'espère que c'est vraiment plus clair ( et désolée d'avoir tardé à répondre ... les posts sont un peu tous éparpillés )

BONNE SOIREE à vous tous !!!!

[May']

Honnêtement pour une réponse aussi claire on s'en fou du temps que ça peut mettre!!


Supers explications merci beaucoup!!

[paulineoz]

Bon ca faisait 1 h que je lisais et relisais les poly de biomol sur ca et j'avais toujours rien compris et avec cette explication c'est nikel ! Merci beaucoup !