Cours Biologie cellulaire ULBI 101 _ L1-S1 RMI_Partie 2-1 Le Noyau et la Transcription
5- Définition des organites et des fonctions associées 5.1 Noyau : ADN et information génétique - Généralités - Structure et contenu du noyau - Enveloppe et pores nucléaires - Chromatine: Euchromatine et hétérochromatime / Compactage - Nucléoles et ARNr -Transcription des gènes et synthèse protéique + Généralités + ARN polymérases et ARNr/ARNt/ARNm + Régulation de l expression des gènes / facteurs de. transcription + Phénomène d épissage des ARNm + Devenir des ARN dans la cellule + ARNt / Ribosomes / ARNm matures => Synthèse. protéique + Traductions dans le cytoplasme et le REG 5.2 Réticulum endoplasmique rugeux et lisse, dictyosomes,. vésicules et lysosomes. 5.3 Vacuole de la cellule végétale : Origine, structure et. fonctions 5.4 Mitochondries : structure et fonctions 5.5 Chloroplastes: Structure et fonctions 5.6 Hyaloplasme et métabolisme primaire - Glycolyse - Cycle de Krebs - Compartimentation cellulaire des voies métaboliques - Ségrégation des fonctions cellulaires
Généralités/Noyau: Un organite interphasique qui disparaît en fin de prophase Contient l ADN de la cellule = génome (sauf ADN mitochondrial et chloroplastique) Stokage de l information génétique REPLICATION L ADN est sous forme de chromatine c.à d. associée à des protéines Histones Siège de la TRANSCRIPTION: = synthèse des ARNm, ARNr, ARNt Expression de l information génétique Le noyau contrôle les échanges avec le cytoplasme via les pores nucléaires
Structure du noyau (P50) Enveloppe nucléaire
Enveloppe et pores nucléaires (P50) Mb. ext. = Extension du réticulum (face cytoplasm.) Mb. Int. séparée de la chromatine par la lamina. Espace périnucléaire entre ces deux membranes. Echanges entre noyau / cytoplasme (dans les 2 sens!)
Export/Import (P50) Cytosol Noyau
La chromatine (P51) C est la forme de l ADN associée aux protéines histones et compactée en nucléosomes. On distingue: - L euchromatine peu condensée et accessible aux ARN polymérases (Transcription: ARNm et ARNt); -L hétérochromatine très condensée et inaccessible aux ARN polymérases («inactive»). E Structure de la chromatine Un collier de nucléosomes H x 250.000 Nucléosomes! Fibre nucléosomique
Compactage (P51) 5 histones (basiques): H1, H2A, H2B, H3, H4 1 nucléosome = 140 pb + 4x2 Histones (H2A) 2 (H2B) 2 (H3) 2 (H4) 2 1 tour de solénoïde = 6 nucléosomes + 6H1 Fibre nucléosomique: Euchromatine Solénoïde: Hétérochromatine
Chromatine nucléaire
Nucléoles (P55) Transcription des ADNr (5,8s / 18s / 28s) à l exception de l ADNr 5s Plasticité Une Zone Granuleuse: ADNr + ARNr + RiboNucléoProtéines (RNP) Une Zone Fibrillaire : ADNr + ARNr Correspond aux constrictions secondaires des chromosomes ZG ZF
Mécanismes de la transcription - traduction : Du gène à la protéine
5- Définition des organites et des fonctions associées 5.1 Noyau : ADN et information génétique - Généralités - Structure et contenu du noyau - Enveloppe et pores nucléaires - Chromatine: Euchromatine et hétérochromatime / Compactage - Nucléoles et ARNr -Transcription des gènes et synthèse protéique + Généralités + ARN polymérases et ARNr/ARNt/ARNm + Régulation de l expression des gènes / facteurs de. transcription + Phénomène d épissage des ARNm + Devenir des ARN dans la cellule + ARNt / Ribosomes / ARNm matures => Synthèse. protéique + Traductions dans le cytoplasme et le REG 5.2 Réticulum endoplasmique rugueux et lisse, dictyosomes,. vésicules et lysosomes. 5.3 Vacuole de la cellule végétale : Origine, structure et. fonctions 5.4 Mitochondries : structure et fonctions 5.5 Chloroplastes: Structure et fonctions 5.6 Hyaloplasme et métabolisme primaire - Glycolyse - Cycle de Krebs - Compartimentation cellulaire des voies métaboliques - Ségrégation des fonctions cellulaires
Structure du noyau (P50) Enveloppe nucléaire ADN ARN 1 2 ARN 3 PROTEINES
Photo de transcription
Transcription Généralités (P52) L ARN Polymérase polymérise / sens 5-3 Un seul brin est codé (gène)! Les ARN sont monocaténaires (1 seul brin) La transcription d un gène commence au niveau d une séquence d ADN promotrice: Le Promoteur Plusieurs ARN Polymérases transcrivent en série 1 même gène = nombreux ARN
Déroulement et ré-enroulement de l ADN dirigés par l ARN polymérase qui se déplace par oscillation (avant-arrière) le long de l ADN double brin lors de la transcription.
ARN polymérase (Sillon) (Rabat) (Queue d orientation)
3 ARN Polymérases, 3 étapes (P53) RNAPol I: ARNr (sauf 5S); RNApol II: ARNm + petits ARN nucléaires; RNApol III: ARNt + 5S et 7S Initiation Elongation Terminaison
Régulation transcriptionnelle des gènes codant des ARN et protéines Interactions protéines- ADN ou Facteurs de transcription - Motifs des promoteurs
Régulation de la transcription (P54) Les Facteurs de Trancription Généraux (FTG) initient: Les Facteurs de Régulation activent ou inhibent à distance +/-
L assemblage des facteurs de transcription généraux est nécessaire à l initiation de la transcription par l ARN polymérase II : Liaison de TFIID à la «!TATA-box!» (motif TATA), phosphorylation de l ARN Polymérase II (queue polypeptidique de 52 répétitions de YSPTSPS chez les mamifères) par TFIIH (protéine kinase) en présence d ATP