Operon lactose

[azerty2.0]

Salut j'ai lu relu relu rererelu les fiche du forum par rapport a l'operon l'actose et je n'arrive pas a comprendre comment sa fonctionne vraiment pas ? Helllp me please

[Nom_de_Zeus!]

Hey !

Ce qui m'embête c'est que tu n'as pas de question précise, donc on va faire un petit récap

Déjà un opéron est un "paquet" de gènes, c'est-à-dire un groupe de séquences uniquement codantes sans introns regroupées et régulées par les mêmes séquences régulatrices, exactement comme si il ne s'agissait que d'un seul et même gène !

On va donc s'intéresser à une cellule procaryote, la bactérie E. Coli, et à son opéron Lactose, c'est-à-dire son paquet de gènes qui va lui permettre de consommer du lactose !
En fait le lactose est composé de glucose et de galactose (#bioch), il va donc falloir le faire rentrer dans la cellule, et découper ce disaccharide en deux monosaccharides !

C'est le rôle des gènes qui sont contenus dans l'opéron lactose de la bactérie (on parle des gènes du catabolisme du lactose ) :
- LacZ code pour la bêta-galactosidase, l'enzyme qui hydrolyse/coupe la liaison du lactose
- LacY code pour une perméase, l'enzyme qui fait rentrer le lactose dans la cellule
- LacA code pour une transacétylase, une enzyme qui va rendre le lactose métabolisable/utilisable par E. Coli

Tous ces gènes possèdent le même promoteur et forment ainsi l'opéron lactose !
Mais il existe un autre gène en amont de l'opéron qui est indépendant car il possède son propre promoteur: le gène LacL ! Ce gène code pour la protéine LacL, un répresseur qui va se lier à une séquence particulière qu'on appelle l'opérateur, située juste après le promoteur de l'opéron !

Avant de t'expliquer la régulation de l'opéron, il faut garder une chose bien en tête: la bactérie E. Coli peut se nourrir de glucose et de lactose, mais si on lui laisse le choix (c'est-à-dire si elle a les deux) elle préfère toujours manger le glucose en premier ! Elle ne consomme le lactose que si il n'y a plus de glucose et qu'elle n'a pas le choix ! (retiens que le lactose c'est pas très bon parce que c'est du glucose dilué avec du galactose, la cellule elle veut du glucose pur donc elle bouffe le glucose en premier )

On va ainsi se retrouver avec trois cas de figure: la présence de glucose seulement dans le milieu cellulaire, de glucose et de lactose, et de lactose seulement.

Présence de glucose seul :

La cellule n'a que du glucose dans son milieu cellulaire, ça tombe bien c'est ce qu'elle préfère !
Elle ne va donc pas se fatiguer à transcrire les gènes de l'opéron lactose parce qu'il n'y a pas de lactose, ça ne servirait à rien
E. Coli cherche donc à inhiber l'opéron lactose ! Le gène LacL est tout le temps transcrit de base dans la cellule, c'est-à-dire dire qu'on retrouvera tout le temps la protéine LacL ! Elle va venir se fixer sur l'opérateur pour faire une boucle avec la séquence d'ADN (la protéine va tordre l'ADN si tu veux) comme ça la polymérase qui est censée se fixer sur le promoteur de l'opéron juste avant sera bloquée, elle ne pourra pas passer et les gènes du catabolisme du lactose ne seront pas transcrits !

Présence de glucose et de lactose :

Le gène LacL est toujours actif, la protéine LacL est donc toujours produite mais le lactose (la boule verte sur le schéma) va se fixer sur cette protéine pour la désactiver et l'empêcher de se fixer à l'opérateur de l'opéron !
Les gènes de l'opéron seront donc transcrits mais faiblement parce que la polymérase n'est pas stable il lui manque quelque chose pour se stabiliser: une protéine spéciale appelée CAP qui n'est activée que par l'AMPc !
Or dans le milieu cellulaire il n'y a pas que du lactose, il y a aussi du glucose, et justement ce glucose empêche la production d'AMPc, la protéine CAP reste donc inactive, et elle ne peut pas stabiliser la polymérase, ce qui fait que la transcription de l'opéron lactose reste faible ! Le lactose sera donc peu consommé à cause de la présence du glucose ! (je te rappelle que quand elle a le choix, la cellule préfère consommer du glucose avant le lactose, tu comprends grâce à ce mécanisme pourquoi )

Présence de lactose seul :

Comme précédemment, le gène LacL est transcrit et produit la protéine LacL, mais la présence de lactose la rend inactive et l'empêche de se fixer à l'opérateur !
Cette fois-ci il n'y a que du lactose dans le milieu cellulaire, l'absence de glucose permet à la cellule de produire de l'AMPc. Cet AMPc va venir se fixer à la protéine CAP, et lui permettre de stabiliser la polymérase: la transcription de l'opéron sera ainsi maximale et tout le lactose sera consommé ! (je te rappelle que quand la cellule n'a plus le choix, elle ne fait pas la difficile et elle bouffe ce qu'elle a, c'est-à-dire le lactose ! )

Est-ce que c'est clair ?

[azerty2.0]

Merci enormement c'est vraiment vraiment vraiment plus clair pour moi !! ? Si j'ai bien compris lorsqu'il y a du lactose et du glucose la bacterie consommera peut voir pas de glucose. Mais en presence de glucose seul ou de lactose seul elle pourra consommer du glucose. Par transcription ( aec la lactose ) ou directement ( avec le glucose )

[Nom_de_Zeus!]

Non peu importe la configuration la bactérie voudra consommer du glucose en priorité.

Quand il n'y a que du glucose la question ne se pose pas: la bactérie consomme le glucose et bloque l'opéron (puisqu'il n'y a pas de lactose).

Quand il y a du glucose et du lactose la bactérie consomme de préférence le glucose en majorité, et un tout petit peu le lactose (puisque la transcription peut en théorie avoir lieu mais la polymérase n'est pas stable ça ne marchera donc pas bien).

Quand il n'y a que du lactose la cellule va forcément consommer uniquement du lactose, l'absence de glucose permet cependant d'avoir une transcription maximale de l'opéron !

L'opéron ne permet pas à la bactérie de produire de lactose mais de produire les enzymes nécessaires à la consommation du lactose qui est dans le milieu cellulaire !

[azerty2.0]

D'accord parfait merci beaucoup !!