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Fst errachidia | Cours Biologie moléculaire bcg s6 pdf

Fst errachidia Cours Biologie moléculaire bcg s6 pdf

Fst errachidia Cours Biologie moléculaire bcg s6 pdf
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Salut à tous cher étudiant voilà le Cours Biologie moléculaire bcg s6 pdf Fst errachidia Pr EL MOUALIJ Benaissa LICENCE SCIENCES ET TECHNIQUES DE BIOLOGIE VEGETALE APPLIQUEE  pdf et vous pouvez le télécharger en format pdf, La variété des organismes vivants est extraordinaire, on estime qu'il ya de nos jours plus de 10 millions d'espèces. Chaque espèce est différente des autres. Cette différence est due au contenu en information génétique de chaque espèce. Les généticiens ont envisagé que des molécules spécifiques étaient porteuses de cette information génétique. Les êtres vivants sont subdivisés en deux groupes: les eucaryotes et les procaryotes, se différencient par la présence ou non d'un noyau.

Expression de l'information génétique

Objectifs 
- Rôle des éléments nécessaires (éléments cis, trans, protéines, enzymes…etc.) pour transcrire un gène. 
- Etapes de la transcription et les facteurs impliqués. 
- Différences entre la transcription chez les procaryotes et les eucaryotes. 
- Maturation des ARNm chez les eucaryotes. 
- Cadres de lecture ouvert (ORF) et Code génétique 
- Eléments nécessaires (ARNs, protéines, enzymes) pour traduire un ARNm en polypeptide. 
- Etapes de la traduction et les facteurs impliqués. 
- Différences entre la traduction chez les procaryotes et les eucaryotes.

Transcription 

La transcription est le premier processus de régulation utilisé par les cellules, tissus et organismes pour faciliter et contrôler les programmes complexes de l'expression génétique, le métabolisme cellulaire, et le développement des tissus et les organes. L'information génétique est stockée dans l'ADN. Cependant, l'expression de cette information génétique nécessite le passage de l'ADN à l'ARN, puis aux protéines (transcription, traduction). On appel transcription la synthèse de brin d'ARN dont la séquence est dictée par celle de la molécule d'ADN correspondante.

Les trois principaux types d'ARN connus sont:

- ARN messager (ARNm) : Spécifie les codons 
- ARN de transfert (ARNt): Spécifie les anticodons 
- ARN ribosomique (ARNr): Constituant de ribosomes et impliqué dans la synthèse des protéines.

Chez les procaryotes ces ARN sont synthétisées par une seule ARN polymérase. Chez les eucaryotes elles sont synthétisées par trois types de polymérases, ARN pol I, ARN poI II, et ARN pol III .La réaction nécessite un brin d'ADN qui sert de modèle, les nucléosides trois phosphate (ATP, GTP, CTP, UTP) et Mg++ .

Gène :

Le gène est l'unité fonctionnelle de l'information génétique. Il est constitué d'un ensemble de nucléotides qui contient toutes les informations nécessaires pour transcrire un ARNm.

ARNm: Une succession de nucléotides sous forme de long filament a un seul brin. C'est un vecteur du message dictant la séquence des protéines entre chaque gène et la protéine correspondante.

Promoteur: Site sur l'ADN d'une centaine de bases auquel l'ARN polymérase (ainsi que les facteurs d'initiation requis) se fixe pour commencer la transcription. Chez E. coli il ya environ 2000 sites promoteurs (4.8 x106 pb), elle sont qualifiés d'éléments cis.

ARN polymérase :

L'ARN polymérase assume de multiples fonctions dans le processus de la transcription: 
- Elle cherche les promoteurs 
- Elle déroule le fragment à transcrire pour produire une matrice simple brin 
- Elle sélectionne les NTPs corrects et catalyse la formation des liaisons phosphodiester. 
- Elle détecte les signaux de terminaison.
- Elle interagit avec les protéines de régulation de l'expression génétique (activateurs, répresseur).

Les ARN polymérases réalisent essentiellement les mêmes réactions dans toutes les cellules procaryotes et eucaryotes. Les bactéries possèdent une seule ARN polymérase (l'enzyme minimale) capable à elle seule de synthétiser de l'ARN, elle est composée de quatre sous unités, chacune codée par un gène différent (tab. 2). Elle comprend la sous-unité σ et deux sous- unité α et un exemplaire de chacune des sous-unités β, β' (fig. 4), et une sous-unité ω (n'est pas essentielle à la transcription mais elle a un rôle dans la stabilisation du complexe). 

La forme active de l'enzyme contient les sous-unités α2 ββ'ω-σ (PM ≈ 500000 Da). Parmi ces sous unités les polypeptides β, β' sont à l'origine de l'activité catalytique et constituent le site actif de la transcription, ce site ressemble à celui de l'ADN polymérase par le fait que sous sa forme active, il contient deux ions métalliques. La sous unité σ aide à trouver un site promoteur ou' doit commencer la transcription.

Cette enzyme est très proche des polymérases eucaryotes. Plus particulièrement, les deux grandes sous-unités β, β' sont homologues des deux grandes sous unités de pol II (RPB1, EPB2). Les sous-unités α sont homologues de RPB3 et RPB11 et la sous-unité ω est homologue de RPB6.

La transcription chez les procaryotes ce fait au niveau du cytoplasme, elle est polycistronique car plusieurs gènes peuvent être transcrit par la même polymérase (Ex. L'opéron lactose). Par contre chez les eucaryotes, celle-ci se fait au niveau du noyau, et une polymérase transcrit un seul gène, on dit qu'elle est monocistronique.

Régulation de l'expression génétique

Objectifs
- Différents niveaux de la régulation
- Différents mécanismes de la régulation de l'expression génétique
- Importance de la régulation de l'expression génétique

La régulation de l'expression génétique des cellules procaryotes et eucaryotes c'est un sujet extrêmement compliqué et la compréhension de la nature de cette régulation est complexe. Les cellules microbiennes ont divers mécanismes par lesquels régulent leurs activités en réponse au changement de l'environnement externe, afin d'optimiser ses fonctions principales (nutrition, croissance, résistance…etc.): 

l'augmentation de la température ou épuisement des nutriments pousse des souches de Bacillus sp. à la sporulation,  la présence du lactose dans le milieu pousse des souches d’E. colià produire une β-galactosidase et une perméase afin de l'utiliser comme source de carbone et d'énergie, en absence bien sûre de sources plus facilement assimilables comme le glucose).

Dans les chapitres précédents nous avons vu en détails les différentes étapes de l'expression génétique chez les cellules procaryotes et eucaryotes: "Comment un gène se transcrit en ARNm et ce dernier se traduit à un polypeptide". Dans ce chapitre on va traiter la régulation de l'expression génétique aux différents niveaux.

La régulation de l'expression génétique c'est un processus d'intérêt majeur pour toutes les cellules, elle permet d'économiser l'énergie et les ressources. Il y a deux modes majeurs de régulation dans les cellules: 
1- Régulation de l'activité des enzymes présentes (post-traductionnelle). 
2- Régulation de la production des enzymes (transcriptionnelle ou post-transcriptionnelle).

Régulation de l'activité enzymatique:

Les enzymes sont généralement des protéines (il ya des ARN catalytiques: ribozymes) dont la fonction d'augmenter la vitesse de catalyse des réactions chimiques. Chaque enzyme a un E.C. (Enzyme Commission number) spécifique : E.C. 1 er chiffre. 2emechiffre. 3 eme chiffre . 4 eme chiffre.

- Premier chiffre indique la classe : Ex. 1: Oxydoréductases, 2: Transférases, 3: Hydrolases, 4: Lyases, 5: Isomérases, 6: Ligases. 
- Deuxième chiffre indique la sous-classe: Ex. Les enzymes de restriction sont de la sous classe des estérases [1]. 
- Troisième chiffre indique la sous sous-classe : Ex. les enzymes de restriction sont de la sous sous classe 21 (coupe avant le phosphate 5': le dernier nucléotide garde son 5' phosphate) 
- Quatrième chiffre indique le type de coenzyme: les enzymes de restriction de type II sont de la sous sous sous classe 4 (utilise Mg++ comme cofacteur) Ex. EC3.1.21.4 Il y’adeux types d’enzymes:

a-Enzymes constitutives : La synthèse et l'activité de ces enzymes ne subit pas de contrôle, car elles sont nécessaires en quantités égales quelle que soit les conditions de croissance. 
b- Enzymes inductibles (adaptatives): Ces enzymes sont produites uniquement en présence du substrat (exemple: la bêta-galactosidase).

La régulation de l'activité enzymatique s'effectue par deux moyens principaux :

1- Le contrôle de la quantité d'enzyme : Des systèmes complexes modulent la quantité d'enzyme en réponse à des conditions changeantes (Exemple le cas des enzymes inductibles).

2- Le contrôle de l'activité enzymatique: L'activité enzymatique peut être directement modifiée par des modifications covalentes et conformationnelles, ou par des modifications noncovalentes en modulant l'affinité des enzymes au substrat par des molécules ou sous-unités protéiques régulatrices.

Cours Biologie moléculaire bcg s6 pdf

COURS 1

Chapitre 1 : TELECHARGER
Chapitre 2 : TELECHARGER
Chapitre 3-4 : TELECHARGER
Chapitre 5 : TELECHARGER
Chapitre 6 : TELECHARGER
Chapitre 7-8 : TELECHARGER
Chapitre 9 : TELECHARGER
Chapitre 10 : TELECHARGER

COURS 2




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