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1
La Réponse de la Cellule à son Environnement
Prolifération Différenciation Apoptose
2
Les Etapes de la Signalisation Cellulaire
1. Signalisation
3
Les Etapes de la Signalisation Cellulaire
2. Passage de la membrane
4
Les Etapes de la Signalisation Cellulaire
3. La Transcription
5
Réponse de la Cellule et Cycle Cellulaire
6
L Activation des MAP Kinases et de PI3-K Induit
la Prolifération des Cellules
7
Activation de la Voie des MAP Kinases
8
Régulation Transcriptionnelle du Gène de la
Cycline D
Le Gène de la Cycline D Est sous la
Dépendance Dun Facteur de Transcription AP1
1. AP1 est Inactif dans des Cellules Non
Stimulées 2. AP1 Devient Actif Après Action Des
MAP Kinases
AP1
9
Activation de la Transcription Les Problèmes Posés
?
?
?
?
?
?
?
?
Etc..
AP1
10
La Phosphorylation sur la Tyrosine Induit la
Translocation Nucléaire de STAT3
11
Les Facteurs de Transcription STAT3 Activent
l Expression de p21
12
Le TGF-b Active les Facteurs De Transcription Smad
Complexe Smad2/Smad4
13
Les Facteurs de Transcription Smad Activent
l Expression de p15 et p21
La Fixation du Complexe Smad2/Smad4 active
lExpression de lARNm de p21
14
Activation de la Transcription Les Problèmes Posés
Etc..
Ouverture
15
Activation de la Transcription Les Problèmes Posés
STAT3, Smads, etc...
?
?
?
?
?
?
?
?
Etc..
STAT3
16
(No Transcript)
17
La Transcription chez les Procaryotes
I. Rappels sur la Transcription,
Définitions Brin Codant, Brin Transcript, Le
Site d Initiation Initiation, Elongation,
Terminaison Régulation et Etapes de la
Transcription

II. L ARN Polymérase Bactérienne L ARN
Polymérase Bactérienne, Présentation et
Structure Interaction de l ARN Polymérase Avec
son Promoteur Rôle du Facteur Sigma Les
Séquences Consensus des Promoteurs Les
Différents Types de Promoteurs
III. Initiation, Elongation et Terminaison Format
ion du Complexe Ouvert Elongation et Transcript
Abortif Elongation et Libération du Facteur
Sigma La Terminaison
IV. Contrôle de la Transcription chez les
Procaryotes Exemple du Phage Lambda, Importance
du Facteur Sigma Exemple de l Opéron
Tryptophane
18
Brin Codant
3 
5 
3 
5 
3 
Brin Transcript
ARN
5 
19
Rappels
20
La Transcription -Définitions-
-50 000 b
1
Introns-Exons
Les Zones de Régulation Peuvent Etre Situées .
en 5  ou en 3  . Proches ou éloignées . Dans
les Introns ou les Exons
21
Rappels
22
Régulation de l Expression des Gènes
TranscriptionElongation97All/Steps in mRNA
synthesis
23
L Exemple Procaryote Les Etapes de la
Transcription
I. Fixation de l ARN Polymérase sur le Promoteur
Séquences Codantes
Promoteur
II. Formation du Complexe Ouvert Accès au Brin
Transcript
III. Premier lien Phosphodiester Synthèse de
l ARN
IV. Elongation Déplacement
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Transcription Eucaryote et Compactage de l ADN
4 nm
ADN Double Hélice
Activité
10 nm
Nucléoprotéines
Activité
Nucléosomes
30 nm
Activité -
300 nm
Activité -
Activité -
700 nm
Activité -
Chromosome Métaphasique
1400 nm
25
LARN Polymérase Bactérienne
. 7000 molécules Chez E. Coli dont 2000/5000 Sont
en Fonction à un Instant t . Vitesse 20/40 nt/s
à 37C, Taux d erreur 1 base toutes les 10
000 . Impliquée dans la Transcription de
l Ensemble des ARNm, ARNt et ARN ribosomiaux .
Une seule sorte d ARN polymérase (à la
différence des Eucaryotes) . L enzyme complète
est un Complexe Appelée holoenzyme de 465 kDa .
Le Complexe de Bases Comprend 4 Sous Unités
a2bb . L ARN Polymérase Interagit avec l ADN
de manière non Spécifique . Une 4ème Sous-Unité s
S Associe avec a2bb pour Permettre Une
Fixation Spécifique
26
Structure de LARN Polymérase Bactérienne
a
a
Rôle  Architectural  dans La Formation Du
Complexe
2 sous Unités a PM 40Kd
b
b 
Sous-Unités Catalytiques
2 sous Unités bb   PM 150Kd
Sous Unités Proches de l ARN Polymérase Eucaryot
e
27
LARN Polymérase Bactérienne Importance du
Complexe
Bactériophages ( Virus  Bactéries)
Quelques Familles De Promoteurs Transcripts Répons
es Limités
Bactéries
Partenaires Choix Possibles
4. 106 Bases 1000 Promoteurs
Différents Gènes Activés, Réponses Multiples
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Les Etapes de la Transcription
I. Fixation de l ARN Polymérase sur le Promoteur
Séquences Codantes
Promoteur
II. Formation du Complexe Ouvert Accès au Brin
Transcript
III. Premier lien Phosphodiester Synthèse de
l ARN
ARN
IV. Elongation Déplacement
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LARN Polymérase Bactérienne Le Complexe ou
Holoenzyme
b
a
a
b 
Enzyme ARN Polymérase
Rôle dans l Interaction avec L ADN et la
Fixation sur le Promoteur
s
1 sous Unité s70 PM 70Kd
Promoteur?
Promoteur?
Sigma Dirige l ARN Pol vers le Promoteur
Holoenzyme a2bbs
Dans des Conditions Normales, a2bb Se Fixe de
Manière non Spécifique Sur l ADN Transcription
au Hasard
Gène Spécifique
Promoteur
30
Liaison à l ADN du Facteur Sigma
Seul, le facteur Sigma NInteragit pas avec l ADN
Interaction avec l ARN Polymérase
Changement de Conformation De Sigma
31
LARN Polymérase Bactérienne
32
Le Facteur Sigma Assure la Spécificité de la
Transcription
En Présence de Sigma, le Complexe Holoenzyme est
Déstabilisé
Interaction Faible avec l ADN Kd 10-7M,
Demie-Vie 1s
HoloEnzyme
Recherche du Promoteur Zone de Fixation de Sigma
Augmentation De la Spécificité
33
Le Facteur Sigma Assure la Spécificité de la
Transcription
L ARN Polymérase Seule est Capable de Transcrire
un ARN
Séquences Codantes
Mais lInitiation est Faite au Hasard
Initiation Précise
ARN
1
Promoteur
34
Rappels
35
Les Séquences Consensus du Promoteur
Holoenzyme
Transcription Possible
Promoteur
Transcription Impossible
Transcription Impossible
36
Interaction de l ARN Polymérase Avec l ADN
Modifications Chimiques des Bases sur Chacun
des Brins de l ADN
Les Contacts de la Polymérase se Font sur le Brin
Codant et Non pas sur le Brin Transcript
37
Interaction de l ARN Polymérase Avec l ADN
s Reconnaît les Deux Sites de Fixation -10 et -35
Hypothèse Originale 2 Sites Présentant des
Fonctions Différentes Hypothèse Actuelle -35
sert à la Fixation originale via sigma
Cell, 1994, 79743
38
Interaction de l ARN Polymérase Avec l ADN
Hypothèse Actuelle . Sigma présente 4 domaines,
2 et 4 contactent -10 et -35 . La partie
C-terminale de la sous-unité alpha (CTD) se lie
à lélement UP (Upstream)
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
Contrôle de la Transcription
Activation de Classe I
L Activateur Interagit avec la partie
C-Terminale de la sous-unité alpha
Activation de Classe II
L Activateur Contacte Directement la Partie
N-terminale de la s.u alpha
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Les Régions de Contact sur l ADN
Contacts
La Taille de l ARN Polymérase Lui permet de
Couvrir 160 A soit 50 paires De Bases
Pour Etablir des Contacts avec l ADN, l ARN
Polymérase Et la Plupart des Facteurs de
Transcription Induisent des Torsions de l ADN
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Les Etapes de la Transcription
I. Fixation de l ARN Polymérase sur le Promoteur
Séquences Codantes
Promoteur
II. Formation du Complexe Ouvert Accès au Brin
Transcript
III. Premier lien Phosphodiester Synthèse de
l ARN
IV. Elongation Déplacement
44
Formation du Complexe Ouvert
ARN Polymérase
Fixation de l ARN Polymérase
-9
2
Complexe Ouvert
Dénaturation de l ADN
1
ARN Polymérase
Fixation de l ARN Polymérase
ARN
La Dénaturation Permet lAccès au Brin
Transcript Et l Entrée des Nucléotides
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Formation du Complexe Ouvert
Le complexe total Fait environ 20-25 nucléotides
(ADN/ARN/Pol)
L Association Ne se Fait que Sur 2 à 3 Paires
de Bases
L ARN Entre Dans un Site de Fixation De Haute
Affinité Dans la Polymérase
12 à 20 paires de bases
46
Structure de l ARN Polymérase
ARN Polymérase
Canal d Accessibilité de 25 Angstroms Qui Ne
Peut Contenir Qu une Vingtaine D Acides
Nucleiques
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Les Etapes de la Transcription
I. Fixation de l ARN Polymérase sur le Promoteur
Séquences Codantes
Promoteur
II. Formation du Complexe Ouvert Accès au Brin
Transcript
III. Premier lien Phosphodiester Synthèse de
l ARN
IV. Elongation Déplacement
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Initiation Abortive, Elongation
ARN Pol
ARN Pol
Formation De Transcripts Abortifs De 10
Nucléotides
Fermeture
L Apparition des Transcripts Abortifs Témoigne
de la Difficulté de Former un Complexe Ouvert
Fixation Instable
Promoteur
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Les Régions de Contact sur l ADN
1ère Etape Fixation sur l ADN Protection de
70/80 bases
2ème Etape Protection de 60 paires de Base,
Transition Initiation/Elongation Initiation
Abortive
Sigma
3ème Etape Initiation Productive Elongation
Libération De Sigma Protection D une Vingtaine
de Paires de Bases
50
Elongation et Perte du Facteur Sigma
Elongation
Sigma
Perte d Affinité Pour le Promoteur
2/3ème Etape Elongation Elimination de Sigma
Perte de l Affinité pour le Promoteur (Médiée
par s) Forte Affinité pour l ADN de l Enzyme
(Déplacement) Elongation et Transcription du
Gène Possible
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La Terminaison
. Site Consensus de Terminaison A_T, GC .
Formation d une Boucle Complémentaire . Pause
de l ARN Polymérase et Changement de
Conformation . Décrochage
Facteurs Rho
52
(No Transcript)