Cours Biologie cellulaireULBI 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

• Un organite interphasique qui disparaîten 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 chromatinec.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 lecytoplasme via les pores nucléaires

Généralités/Noyau:

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

H

Structure de la chromatine

Un collier de nucléosomes

Nucléosomes

! Fibre nucléosomique

x 250.000

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

ZF

ZG

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

ARNARN

PROTEINES

ADN

1

2

3

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

(Rabat)

(Queue

d’orientation)

(Sillon)

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