A1263200572GmcRe

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Modification Emploi du Temps Le Cours
d Immunologie du 15/11 Aura Lieu le Lundi 14/11,
8h30
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La Transcription, Rappels et Compléments
I. Les Etapes de la Transcription Construction
d un Modèle Transcriptionnel in vitro Les
Médiateurs de la Transcription Le Code des
Histones Les Apports du Modèle Procaryote
(Spécificité et Coopérativité) II. Le Complexe
d Initiation de la Transcription Structure de
lARN Polymérase, Domaine CTD et Elongation Les
Facteurs Généraux de la Transcription La
Protéine TBP et Les TAFs Reconnaissance des
Promoteurs, Spécificité de la Réponse
Transcriptionnelle Chargement du Complexe
d Initiation, Exemple du Récepteur aux
Androgènes III. Les Autres Complexes
Impliqués TFIIB et Orientation de la
Transcription TFIIH, Réparation de l ADN,
Elongation et Cycle Cellulaire

http//www.med.univ-angers.fr/discipline/bio_cel/i
ndex.shtml
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Les Etapes de la Transcription
Promoteur
Introns-Exons
ADN
Transcription
ARN
Translation
Pol
Protéines
Pol

• La Transcription Implique Plusieurs Etapes
  Successives
• Assemblage du Complexe de Préinitiation
  (PreInitiationComplex ou PIC)
• Initiation et Départ du Promoteur Proxymal
• Elongation et Terminaison
• LEnsemble est Régulé par des Elements à
  Distance, Activateurs ou Répresseurs

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Purification des Facteurs Généraux De la
Transcription
Hela
1. Extrait Cellulaire
2. Chromatographies
3. Clonage
Promoteur
Introns-Exons
ARN Primaires Correctement Initiés ?
Caractérisation des Facteurs Généraux de la
Transcription Et Découverte de TFIID
TIBS, 2005 30(11)593. Tora L. The role of
enhancers as centers for general transcription
factor recruitment
5
Le Modèle Initial dActivation de la Transcription
Deux Elements de Contrôle Enhancer et Promoteur
Proxymal 1. Fixation de l Activateur sur
l Enhancer 2. Aide au Recrutement du PIC 3.
Chargement du Complexe dInitiation
Mise en place dun Modèle Transcriptionel
Universel LAccessibilité nest pas un
Problème Puisque lADN nest pas Reconstitué En
Chromatine
TIBS, 2005 30(11)593. Tora L. The role of
enhancers as centers for general transcription
factor recruitment
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Importance de la Chromatine
LADN nest pas Accessible puisque Compacté dans
La Chromatine
ADN
Nucléosomes
Hela
Extrait Cellulaire
Chromatographies
Promoteur
Introns-Exons
La Chromatine Bloque lActivation
Transcriptionnelle Les Facteurs Généraux de la
Transcription Ne Sont pas Suffisants. Autres
Régulateurs ?
7
Deux Familles de Coactivateurs
1.
2.

1. Les Co-Facteurs qui Modifient la Structure de la
   Chromatine
2. Les Co-Facteurs qui Favorisent le Recrutement de
   lARN Polymérase

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Les Médiateurs de la Transcription . PIC .
Activateurs/Répresseurs . Histones Acétylases .
Complexes de Remodelage . Complexes
dElongation . Complexes de Maturation des ARN
TIBS, 2005 30(11)593 The role of enhancers as
centers for general transcription factor
recruitment
9
La Notion dEnhanceosome

Pol
TF
Première Hypothèse Un Facteur de Transcription
Permet lAssemblage du Complexe dInitiation
-

Pol
TF4
TF3
TF2
TF1
TF8
TF7
TF6
TF5
Activateurs
Répresseurs
Hypothèse Actuelle Plusieurs Facteurs de
Transcription sAssemblent Pour Former un
Enhanceosome.
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Spécificité dActivation de la Transcription
Orientation
?
?
?
?
?
?
?
?
Gène 1
Etc..
Gène 2
Etc..
Les Gènes sont Inaccessibles
Comment se Fait le Choix ?
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Le Code des Histones
Les Histones Portent des Modifications Sur leur
Partie N-Terminale (Acétylation, Méthylation,
Sumoylation)
Ces Marques Coderaient pour lActivation Ou la
Répression des Gènes
Marques Activatrices
Marques Répressives
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La Transcription, Rappels et Compléments
I. Les Etapes de la Transcription Construction
d un Modèle Transcriptionnel in vitro Les
Médiateurs de la Transcription Le Code des
Histones Les Apports du Modèle Procaryote
(Spécificité et Coopérativité) II. Le Complexe
d Initiation de la Transcription Structure de
lARN Polymérase, Domaine CTD et Elongation Les
Facteurs Généraux de la Transcription La
Protéine TBP et Les TAFs Reconnaissance des
Promoteurs, Spécificité de la Réponse
Transcriptionnelle Chargement du Complexe
d Initiation, Exemple du Récepteur aux
Androgènes III. Les Autres Complexes
Impliqués TFIIB et Orientation de la
Transcription TFIIH, Réparation de l ADN,
Elongation et Cycle Cellulaire
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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
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Sigma et Spécificité Transcriptionnelle
4. 106 Bases 1000 Promoteurs
s A
s B
s C
s ...
L Utilisation de Différentes Formes de Protéines
Sigma Permet L Activation de Gènes Différents
ARN Polymérase
sB
Promoteur A
Promoteur B
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Les Séquences Consensus du Promoteur
Holoenzyme
Transcription Possible
Promoteur
Transcription Impossible
Transcription Impossible
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Contrôle de la Transcription L Opéron Lactose
Enzymes De Dégradation Du Lactose
L Opéron Contient l Ensemble des Séquences
Régulatrices et Gènes
Organisation Génomique
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Contrôle de la Transcription L Opéron Lactose
En Absence de Lactose, l Opéron n est pas
Actif, le Gène Etant Inhibé par La Fixation d un
Répresseur Qui Bloque l ARN Polymérase
Compétition Pour la Fixation sur le Promoteur
Proxymal
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Contrôle de la Transcription L Opéron Lactose
L Inactivation du Répresseur n est pas
Suffisante Pour Obtenir une Activation Efficace
de l Opéron
Répresseur Bloqué
Quantité d ARNm Produite Très Faible
La Fixation de l ARN Polymérase n est pas
Stable Le Promoteur de lOpéron na pas de
Séquences -35
19
Contrôle de la Transcription L Opéron Lactose
CAP se Fixe en -35 et Interagit avec
CTD Stabilisation de L ARN Polymérase
La Fixation de l ARN Polymérase est Stabilisée
par un co-Activateur La Protéine CAP (Catabolite
Activator Protein)
Sites Consensus Sigma contacte -10 et
-35 Fixation Stable
Sites Consensus Faibles Sigma contacte
-10 Stabilisation par un Activateur
20
Contrôle de la Transcription L Opéron Lactose
La Protéine CAP Induit Une Torsion de lADN qui
Stabilise l ARN Polymérase
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Opéron et Signalisation
En Présence de Glucose, Il n est pas Nécessaire
dActiver l Opéron
Le Glucose Contrôle la Quantité d AMPc
Glucose Présent AMPc Faible
22
Opéron et Signalisation
CAP
Absence d AMPc
Quantité d ARNm Produite Très Faible
23
Ce quApporte le Modèle Procaryote
. Le Répresseur à une Affinité plus Forte pour
le Promoteur que la Polymérase Compétition
Répression
. LAffinité de CAP et de la Polymérase Pour
lADN est Faible. Les Deux Protéines Coopèrent
Pour Activer Les Gènes
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Ce quApporte le Modèle Procaryote
Signalisation
Glucose
Récepteurs
AMPc
Régulation Transcription (Liaison ADN)
Régulation Transcription
CAPPolymérase
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Ce quApporte le Modèle Procaryote
La Fixation du Complexe dInitiation de la
Transcription Doit Etre Stabilisée
Toute Protéine Capable dAccélérer ou de Ralentir
lAssemblage du Complexe Transcriptionel Active
ou Réprime la Transcription
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Les Coactivateurs de la Transcription
27
Les Coactivateurs de la Transcription
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La Transcription, Rappels et Compléments
I. Les Etapes de la Transcription Construction
d un Modèle Transcriptionnel in vitro Les
Médiateurs de la Transcription Le Code des
Histones Les Apports du Modèle Procaryote
(Spécificité et Coopérativité) II. Le Complexe
d Initiation de la Transcription Structure de
lARN Polymérase, Domaine CTD et Elongation Les
Facteurs Généraux de la Transcription La
Protéine TBP et Les TAFs Reconnaissance des
Promoteurs, Spécificité de la Réponse
Transcriptionnelle Chargement du Complexe
d Initiation, Exemple du Récepteur aux
Androgènes III. Les Autres Complexes
Impliqués TFIIB et Orientation de la
Transcription TFIIH, Réparation de l ADN,
Elongation et Cycle Cellulaire
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Le Complexe dInitiation de la Transcription
Il est Composé de Trois Entités . La
Polymérase, Constituée de 12 Sous-Unités . 5
Facteurs Généraux, TFIIB, D, E, F, H . Le
complexe Mediator, 20 sous-unités En tout cela
fait plus de 60 Sous-Unités, plus de 3 millions
de Daltons! Les Deux Premiers sont Communs aux
Procaryotes, Mediator est Propre aux Eucaryotes
Asturias FJ. 2004. Curr Opin Struct Biol.
14(2)121-9.
30
LARN Polymérase de type II
. LARN Polymérase est Constituée De Douze
Sous-Unités RPB 1 à 12 . PM gt 500 kDa . Son
Rôle est Uniquement de Reconnaître lADN et de
Synthétiser LARN
ARN Polymérase
Sous Unités
IV. L ARN Polymérase de type II Présente . 3
Sous Unités RPB1, RPB2 et RPB3 très similaires à
la Polymérase bactérienne . 4 sous Unités RPB4,
7, 9 et 11 spécifiques des eucaryotes
Asturias FJ. 2004. Curr Opin Struct Biol.
14(2)121-9.
Kornberg DR Febs Letter. 579 (4) 899-9.
Structural basis of eukaryotic gene transcription
31
Structure de LARN Polymérase de type II
Le brin codant est en bleu, non codant en vert.
LARN est en rouge. Les structures protéiques
sont en gris et orange, correspondant à une
structure mobile, la pince (clamp)
Dénaturation de lADN Hybridation ADN-ARN sur 9
paires de Base
Pince (clamp) Mobile
Asturias FJ. 2004. Curr Opin Struct Biol.
14(2)121-9.
Kornberg DR Febs Letter. 579 (4) 899-9.
Structural basis of eukaryotic gene transcription
32
Structure de LARN Polymérase de type II
Entrée des nucléotides Duplex ARN-ADN
Site Actif
clamp
Asturias FJ. 2004. Curr Opin Struct Biol.
14(2)121-9. Review.
33
Accessibilité de lADN dans le Site Actif
ADN
1. En fonction des Mouvements De la Pince
(rouge), lADN peut Entrer dans le Site Actif
Ou Non 2. Chaque Sous-Unité Joue un Rôle
Structural Important
Hampsey et al. Cell 2002 108(4) 453-463
Cramer et al. Science 2001, 2921863
34
Le CTD ou C-Terminal Domain
1 Sortie de l ARN
Zone Flexible du CTD Qui Permet son Mouvement
et Les contacts
Hampsey et al. Cell 2002 108(4) 453-463 Cramer
et al. Science 2001, 2921863
35
Le Domaine CTD de l ARN Polymérase
CTD C Terminal Domain
. Répétition Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser 26 fois
chez la levure et 52 fois chez l homme . CTD
est très conservée dans les espèces mais absent
chez ARN Pol I et ARN Pol III
36
Fonctionnement de lARN Polymérase
Hela
Chromatographie Clonage
Extrait Cellulaire
ARN Polymérase (Purification ?)
Promoteur
Introns-Exons
Site dInitiation de la Transcription
ARN Primaires Correctement Initiés ?
LARN Polymérase Seule ninitie pas Correctement
la Transcription Elle ne Reconnaît pas le Site
dInitiation
Tora L. TIBS, 2005 30(11)593 The role of
enhancers as centers for general transcription
factor recruitment
37
L ARN Polymérase de type II Principes de
Fonctionnement
Facteurs Généraux De la Transcription
Pas de Transcription
Transcription
La Synthèse d ARN ne se Fait quen Présence de
Facteurs Supplémentaires Appelés Facteurs
Généraux de la Transcription
38
Fonctionnement de lARN Polymérase
Hela
Chromatographie Clonage
Extrait Cellulaire
ARN Polymérase Facteurs Généraux de la
Transcription
Promoteur
Introns-Exons
Site dInitiation de la Transcription
ARN Primaires Correctement Initiés
Linitiation se Déroule de Manière Normale En
Ajoutant les Facteurs Généraux de la Transcription
Tora L. TIBS, 2005 30(11)593 The role of
enhancers as centers for general transcription
factor recruitment
39
(No Transcript)
40
Assemblage des Facteurs Généraux de la
Transcription
41
Importance des Facteurs Généraux De la
Transcription
L ensemble du Complexe est Nécessaire à
l Activité Transcriptionnelle
42
L ARN Polymérase de type II Principes de
Fonctionnement
TATA
PIC
Facteur
de Transcription
Le Facteur de Transcription Stabilise le
Complexe dInitiation de la Transcription
Des Facteurs de Transcription Régulent
l Expression des Gènes en Facilitant Ou En
Bloquant l Activité des Facteurs Généraux