Fiche de révision : Expression Génétique : Transcription et Traduction

📋 Plan du Cours

1. Définition du gène et transcription par ARN polymérases
2. Diversité des ARN et rôles fonctionnels dans l'expression génétique
3. Mécanismes moléculaires de l'initiation et déroulement de la transcription
4. Processus de maturation des ARN et modifications co-transcriptionnelles
5. Exportation des ARNm matures vers le cytosol et contrôle de leur stabilité
6. Structure et fonctions des acides aminés dans les protéines
7. Code génétique et rôle des ARNt dans la traduction
8. Organisation des ARNm matures et sites de fixation ribosomique
9. Rôle des ribosomes dans la synthèse des polypeptides
10. Maturation, repliement des protéines et rôle des chaperons moléculaires
11. Adressage et translocation des protéines dans la cellule
12. Détournement de la machinerie d'expression génétique par les virus, exemple du SARS-CoV-2

📖 1. Définition du gène et transcription par ARN polymérases

🔑 Notions clés & Définitions

• ARN polymérase : Le brin matrice d’ADN dans le sens 3’→5’, ce qui revient à dire que le brin codant d’ADN est parcouru dans le sens 5’→3’… Les nouveaux nucléotides sont donc ajoutés à l’extrémité 3’ OH, exactement comme lors de la réplication (cf.
• Transcription : Un processus conforme de synthèse d'ARN à partir d'une portion d'ADN, qui se déroule en trois étapes : initiation, élongation et terminaison, et génère plusieurs types d'ARN, notamment l'ARN pré-messager.

📝 Points essentiels

• Chez les eubactéries, il existe généralement une seule ARN polymérase, tandis que chez les eucaryotes, plusieurs types distincts d'ARN polymérases assurent la synthèse des différents ARN.
• La transcription génère plusieurs types d'ARN, dont l'ARN pré-messager (ARNpm), l'ARN ribosomique, l'ARN de transfert et d'autres petits ARN.
• 17). Cela assure de cette manière son bon placement et permet donc la lecture du brin matrice du gène dans le sens 3’ vers 5’ (soit une polymérisation de l’ARNpm dans le sens 5’→3’). Un promoteur comprend généralement une ou plusieurs séquence(s) consensus, c’est-à-dire des séquences courtes hautement conservées chez la plupart des gènes. Il se rencontre par exemple, au niveau du brin codant du promoteur de nombreux gènes eucaryotes codant des protéines, la boîte TATA (TATA box) qui comprend environ 25 pb, dont la séquence TATAAT (5’→3’) d’où son nom. Dans les promoteurs des Eubactéries, une boîte semblable existe : c’est la boîte de Pribnow (Pribnow box). Toutefois, la fixation de cette ARN polymérase chez les Eucaryotes n’est pas spontanée : elle suppose d’abord la fixation d’autres protéines qui guident et stabilisent l’enzyme vers le début du gène à transcrire. Ces protéines sont appelées facteurs généraux de transcription (cf. FIGURE

💡 À retenir

Chez les eubactéries, il existe généralement une seule ARN polymérase, tandis que chez les eucaryotes, plusieurs types distincts d'ARN polymérases assurent la synthèse des différents ARN.

📖 2. Diversité des ARN et rôles fonctionnels dans l'expression génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• ARN messager (ARNm) : Les ARNm portent la séquence codante nécessaire à la synthèse protéique.
• ARN de transfert (ARNt) : Les ARNt transportent des acides aminés spécifiques et possèdent un anticodon complémentaire au codon de l'ARNm, jouant un rôle dans le décodage de l'information génétique.

📝 Points essentiels

• Les ARNm portent la séquence qui détermine la structure du peptide synthétisé.
• Les ARNt servent d'adaptateurs en associant un acide aminé à un codon de l'ARNm grâce à leur anticodon.
• Les ARNr constituent la structure et la fonction des ribosomes.
• Les micro-ARN régulent l'expression génétique après transcription.

💡 À retenir

Les ARNm portent la séquence qui détermine la structure du peptide synthétisé.

📖 3. Mécanismes moléculaires de l'initiation et déroulement de la transcription

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs généraux de transcription : Protéines nécessaires à l'assemblage du complexe d'initiation de la transcription, elles facilitent la fixation précise de l'ARN polymérase II sur le promoteur en reconnaissant des séquences spécifiques.

📝 Points essentiels

• L'initiation de la transcription nécessite la reconnaissance du promoteur par l'ARN polymérase II en association avec des facteurs généraux de transcription qui assurent son positionnement précis.
• L'élongation est assurée par l'ARN polymérase qui lit le brin matrice dans le sens 3'→5' et polymérise l'ARN dans le sens 5'→3', ajoutant des ribonucléotides complémentaires.
• Le désenroulement transitoire de l'ADN par l'ARN polymérase rompt temporairement les liaisons hydrogène entre bases azotées, permettant l'accès à la séquence codante.
• La terminaison de la transcription est un processus distinct qui libère l'ARN synthétisé et implique des modifications post-transcriptionnelles.
• FIGURE 16 en résume les caractéristiques. Une fois la molécule d’ADN ouverte sur une quinzaine de paires de bases au niveau du début de la séquence codante (en aval du promoteur), l’ARN polymérase II débute la transcription en lisant le brin matrice dans le sens 3’→5’. Pour cela, elle associe le premier nucléotide de l’ARN complémentaire au nucléotide du brin transcrit. Puis elle polymérise des ribonucléotides sur l’extrémité 3’ de la chaîne d’ARNpm en croissance. L’ARNpm en cours de transcription est donc allongé de son extrémité 5’ vers son extrémité 3’. Les substrats de la réaction sont des nucléotides tri-phosphates (GTP, ATP, CTP et UTP), qui apportent l’énergie nécessaire par hydrolyse de leur queue tri-phosphate. La polymérisation des nucléotides par l’ARN polymérase II se fait sans auto-correction. Aucun mécanisme de correction, coûteux en énergie, n’a été sélectionné au cours de l’évolution : cela s’explique car la production de quelques ARN erronés constitue un faible préjudice pour la cellule étant donné leur nombre et leur courte durée de vie. Chez les Eucaryotes, la maturation (cf. 2.), quand elle existe, est en grande partie co- transcriptionnelle et débute donc en même temps que la synthèse du brin transcrit d’ARNpm. 1.3.3.3. Une terminaison intervenant grâce à une séquence terminatrice La terminaison désigne la phase finale de la transcription où l’ADN, l’ARN
• 16). Chez les Eubactéries, ces séquences consensus sont reconnues par une sous-unité de l’ARN polymérase, qui se fixe directement sur le promoteur. Il existe d’autres séquences en amont du promoteur qui interviennent dans le contrôle de la transcription (les séquences enhancer, silencer et insulator), ainsi que des facteurs de transcription spécifiques qui n’interviennent pas systématiquement, mais qui peuvent moduler l’expression des gènes. Un facteur de transcription spécifique se lie à l’ADN au niveau d’une courte séquence régulatrice, et contrôle l’activité de l’ARN polymérase. Il en existe activant la transcription, en se liant à des séquences amplificatrices (enhancers), et d’autres inhibant la transcription en se liant à des séquences inhibitrices (silencers). cf. chapitre 12 sur le contrôle de l’expression génétique Le dernier facteur général de transcription installé phosphoryle l’ARN pol II qui se détache des facteurs de transcription et génère la bulle de transcription en séparant les deux brins de l’ADN sur une quinzaine de paires de bases (cf. FIGURE

💡 À retenir

La transcription débute par l'assemblage du complexe d'initiation comprenant l'ARN polymérase II et les facteurs généraux de transcription qui reconnaissent le promoteur, se poursuit par l'élongation avec un désenroulement transitoire de l'ADN, et se termine par un processus distinct de libération de l'ARN synthétisé.

📖 4. Processus de maturation des ARN et modifications co-transcriptionnelles

🔑 Notions clés & Définitions

• Queue poly-A : Séquence d'adénines ajoutée à l'extrémité 3' de l'ARNm lors de la maturation, qui stabilise la molécule et facilite son exportation du noyau vers le cytoplasme.

📝 Points essentiels

• La maturation des ARN prémessagers inclut l'ajout d'une coiffe en 5' qui protège l'ARN et facilite sa reconnaissance.
• Une queue poly-A est ajoutée en 3' pour stabiliser l'ARNm et faciliter son exportation.
• L'épissage élimine les introns et assemble les exons pour former un ARNm mature.
• Certaines modifications ont lieu co-transcriptionnellement dans le noyau.
• FIGURE 16 en résume les caractéristiques. Une fois la molécule d’ADN ouverte sur une quinzaine de paires de bases au niveau du début de la séquence codante (en aval du promoteur), l’ARN polymérase II débute la transcription en lisant le brin matrice dans le sens 3’→5’. Pour cela, elle associe le premier nucléotide de l’ARN complémentaire au nucléotide du brin transcrit. Puis elle polymérise des ribonucléotides sur l’extrémité 3’ de la chaîne d’ARNpm en croissance. L’ARNpm en cours de transcription est donc allongé de son extrémité 5’ vers son extrémité 3’. Les substrats de la réaction sont des nucléotides tri-phosphates (GTP, ATP, CTP et UTP), qui apportent l’énergie nécessaire par hydrolyse de leur queue tri-phosphate. La polymérisation des nucléotides par l’ARN polymérase II se fait sans auto-correction. Aucun mécanisme de correction, coûteux en énergie, n’a été sélectionné au cours de l’évolution : cela s’explique car la production de quelques ARN erronés constitue un faible préjudice pour la cellule étant donné leur nombre et leur courte durée de vie. Chez les Eucaryotes, la maturation (cf. 2.), quand elle existe, est en grande partie co- transcriptionnelle et débute donc en même temps que la synthèse du brin transcrit d’ARNpm. 1.3.3.3. Une terminaison intervenant grâce à une séquence terminatrice La terminaison désigne la phase finale de la transcription où l’ADN, l’ARN
• FIGURE 6. 1.2.2.1. Les ARN prémessagers et les ARN messagers Les ARN messagers (ou ARNm) sont les ARN traduits par les ribosomes en chaînes polypeptidiques. Ils sont monocistroniques chez les Eucaryotes et peuvent être polycistroniques chez les Eubactéries (dans le cas des gènes organisés en opérons). Chez les Eubactéries, les ARNm sont directement produits par transcription. Chez les Eucaryotes, la transcription des gènes codant des protéines produit des ARN prémessagers (ou ARNpm) qui deviennent des ARN messagers après diverses modifications constituant la maturation des ARN. Lors de cette maturation qui a lieu dans le noyau, ont notamment lieu les processus d’excision - épissage. Les ARNm sortent ensuite du noyau vers le cytosol où ils sont traduits en protéines par des ribosomes. Les ARN messagers ont généralement une durée de vie plutôt courte (de l’ordre de l’heure). TB 1 - Valentine Labbé

💡 À retenir

Les ARN prémessagers sont transformés en ARNm fonctionnels par des modifications spécifiques telles que l'ajout d'une coiffe en 5', l'ajout d'une queue poly-A en 3', et l'épissage des exons, souvent réalisées co-transcriptionnellement dans le noyau.

📖 5. Exportation des ARNm matures vers le cytosol et contrôle de leur stabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Pores nucléaires : Les zones où les deux membranes du noyau fusionnent.

📝 Points essentiels

• Les ARNm matures sont exportés du noyau vers le cytosol via les pores nucléaires.
• Le complexe d'exportation d'ARNm assure le passage sélectif des ARNm matures.
• La stabilité des ARNm dans le cytosol est régulée et influence la durée de leur traduction.
• Des protéines spécifiques contrôlent la dégradation ou la protection des ARNm.

💡 À retenir

Le passage des ARNm vers le cytoplasme est contrôlé par un complexe d'exportation spécifique, et leur stabilité influence leur durée de traduction.

📖 6. Structure et fonctions des acides aminés dans les protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : - la libération du premier acide aminé d’avec son ARNt ;

📝 Points essentiels

• Les acides aminés sont les unités de base des protéines, composés d'un groupe amino, un groupe carboxyle et une chaîne latérale variable.
• La diversité des chaînes latérales confère aux protéines leurs propriétés chimiques et fonctionnelles.
• Les acides aminés sont liés entre eux par des liaisons peptidiques pour former des polypeptides.
• Les propriétés des acides aminés influencent le repliement et la fonction des protéines.
• Chapitre 11 - Expression IG - page /28 36 ©T. Jean modifié ©PiRégnier La structure du ribosome aménage 3 sites pouvant accueillir chacun un ARNt : – le site A (aminoacyl-ARNt) qui accueille un ARNt chargé par l’acide aminé correspondant à chaque nouveau codon au niveau duquel se place le ribosome ; – le site P (peptidyl-ARNt) qui accueille l’ARNt lié à la chaîne polypeptidique en croissance au moment de l’entrée d’un nouvel ARNt chargé ; – le site E (exit pour sortie) qui accueille successivement les ARNt déchargés après que l’acide aminé ait été incorporé à la chaîne polypeptidique en croissance. L’élongation de la chaîne polypeptidique permet la polymérisation des acides aminés par la répétition des événements suivants : Un ARNt chargé entre dans le site A du ribosome L’ARNt chargé, entrant dans le site A, porte l’acide aminé correspondant au codon reconnu par complémentarité des bases entre codon et anti-codon. L’entrée de l’ARNt chargé est assistée par l’activité d’une protéine facteur d’élongation, qui hydrolyse un GTP. Le ribozyme de la grande sous-unité du ribosome catalyse la formation d’une liaison peptidique Le ribozyme réalise un couplage énergétique permettant la formation d’une liaison peptidique. L’hydrolyse de la liaison riche en énergie, entre l’ARNt situé dans le site P et l’extrémité C-terminale de la chaîne polypeptidique en croissance, libère de l’énergie et
• Chapitre 11 - Expression IG - page /29 36 ©T. Jean modifié ©PiRégnier Finalement, la traduction résulte d’une coopération étroite entre les différentes catégories d’ARN : ‣ l’ARNm est une matrice dont la partie codante contient l’information qui détermine la structure primaire du peptide synthétisé ; ‣ les ARNt, en faisant correspondre un acide aminé à un codon donné, servent d’adaptateurs entre la séquence nucléotidique de l’ARNm et la séquence d’acides aminés du polypeptide : ils sont donc les acteurs du décodage entre deux langages, nucléotidique et protidique ; ‣ les ARNr du ribosome rendent possible la complémentarité codon - anticodon et le ribozyme de la grande sous-unité catalyse la formation de la liaison peptidique, permettent le décodage. Lorsque la translocation du ribosome amène celui-ci à positionner le site A en face d’un des trois codon-stop de l’ARNm, la traduction s’arrête car aucun ARNt ne possède d’anti-codon capable de se fixer à l’un des 3 codons-stop. Le site A accueille une protéine facteur de terminaison, ce qui constitue un signal déclenchant l’hydrolyse de la liaison riche en énergie entre l’extrémité C-terminale de la chaîne polypeptidique et l’ARNt localisé dans le site P. La chaîne polypeptidique est alors libérée et le complexe ribosome- ARNt-ARNm se dissocie. Lorsque le ribosome progresse de 5’ en 3’ le long de l’ARNm par translocations, il

💡 À retenir

La diversité structurale des acides aminés, notamment via leurs chaînes latérales, est essentielle à la formation des polypeptides par liaisons peptidiques et détermine la structure et la fonction des protéines.

📖 7. Code génétique et rôle des ARNt dans la traduction

🔑 Notions clés & Définitions

• Code génétique : Système de correspondance entre triplets de nucléotides (codons) de l'ARNm et les acides aminés qu'ils codent.

📝 Points essentiels

• Le code génétique est constitué de 64 codons, dont 61 codent pour un acide aminé et 3 pour la terminaison.
• Le code génétique est un ensemble de triplets nucléotidiques (codons) codant pour des acides aminés.

💡 À retenir

Le code génétique traduit la séquence d'ARNm en une séquence d'acides aminés grâce à l'interaction spécifique entre codons et ARNt.

📖 8. Organisation des ARNm matures et sites de fixation ribosomique

🔑 Notions clés & Définitions

• Codon start : Toujours AUG, il code pour une méthionine.

📝 Points essentiels

• Les ARNm matures possèdent une région 5' non traduite contenant le site de fixation du ribosome.
• Le site de fixation ribosomique permet l'assemblage initial du ribosome sur l'ARNm.
• Le codon start (souvent AUG) marque le début de la traduction.
• La structure de l'ARNm influence l'efficacité de la traduction.

💡 À retenir

La structure de l'ARNm guide l'initiation de la traduction par le ribosome, notamment via le site de fixation et le codon start.

📖 9. Rôle des ribosomes dans la synthèse des polypeptides

🔑 Notions clés & Définitions

• Ribosome : La chaîne polypeptidique est alors libérée et le complexe ribosome- ARNt-ARNm se dissocie.
• Synthèse protéique : Jean modifié ©PiRégnier La maturation est l’étape qui suit immédiatement la synthèse protéique et qui consiste en l’acquisition, par la protéine, de sa conformation native.

📝 Points essentiels

• Le ribosome est l'organite qui traduit l'ARNm en polypeptides, avec un site A pour accueillir l'aminoacyl-ARNt, un site P pour maintenir le peptidyl-ARNt, et un site E pour évacuer l'ARNt déchargé.
• La synthèse protéique est un processus séquentiel d'initiation, d'élongation et de terminaison, durant lequel le ribosome forme des liaisons peptidiques entre acides aminés.
• L'activité catalytique du ribosome, qualifiée de ribozyme, est assurée par l'ARN ribosomique qui catalyse la formation des liaisons peptidiques.
• 1. :
  • le site A (pour aminoacyl-ARNt) assure l’accueil dans la grosse sous-unité d’un nouvel acide aminé transporté par un ARN de transfert ;
  • le site P (pour peptidyl-ARNt) permet l’accrochage du nouvel acide aminé à la chaîne polypeptidique en cours de synthèse ;
  • le site E (pour exit) est responsable de l’évacuation de l’ARNt libéré de son acide aminé (il a été mis en évidence par les scientifiques plus tardivement que les deux autres). Les ribosomes réalisent la traduction : ils possèdent par conséquent une activité catalytique qui est (étonnamment) assurée, non par les protéines, mais par l’ARN ribosomique. Ce dernier est alors qualifié de ribozyme (c’est-à-dire d’ARN à fonction catalytique). La traduction est un processus endergonique qui consomme de l’énergie apportée par l’hydrolyse de GTP (guanosine triphosphate) et non d’ATP. 1.2.2.3. Les ARN de transfert Les ARN de transfert (ou ARNt) sont les ARN assurant l’acheminement des acides aminés vers le ribosome au moment de la traduction. Ce sont des petits ARN (de 75 à 100 nucléotides) repliés dans l’espace et ayant une forme de feuille de trèfle (cf. FIGURE
• Chapitre 11 - Expression IG - page /28 36 ©T. Jean modifié ©PiRégnier La structure du ribosome aménage 3 sites pouvant accueillir chacun un ARNt : – le site A (aminoacyl-ARNt) qui accueille un ARNt chargé par l’acide aminé correspondant à chaque nouveau codon au niveau duquel se place le ribosome ; – le site P (peptidyl-ARNt) qui accueille l’ARNt lié à la chaîne polypeptidique en croissance au moment de l’entrée d’un nouvel ARNt chargé ; – le site E (exit pour sortie) qui accueille successivement les ARNt déchargés après que l’acide aminé ait été incorporé à la chaîne polypeptidique en croissance. L’élongation de la chaîne polypeptidique permet la polymérisation des acides aminés par la répétition des événements suivants : Un ARNt chargé entre dans le site A du ribosome L’ARNt chargé, entrant dans le site A, porte l’acide aminé correspondant au codon reconnu par complémentarité des bases entre codon et anti-codon. L’entrée de l’ARNt chargé est assistée par l’activité d’une protéine facteur d’élongation, qui hydrolyse un GTP. Le ribozyme de la grande sous-unité du ribosome catalyse la formation d’une liaison peptidique Le ribozyme réalise un couplage énergétique permettant la formation d’une liaison peptidique. L’hydrolyse de la liaison riche en énergie, entre l’ARNt situé dans le site P et l’extrémité C-terminale de la chaîne polypeptidique en croissance, libère de l’énergie et

💡 À retenir

Le ribosome joue un rôle central dans la synthèse des protéines, utilisant ses sites A, P et E pour assurer la traduction fidèle de l'ARNm en polypeptides.

📖 10. Maturation, repliement des protéines et rôle des chaperons moléculaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure tertiaire des protéines : Configuration tridimensionnelle d'une protéine, dépendant de la séquence primaire, et nécessitant souvent l'aide de protéines chaperons pour atteindre sa conformation native.

📝 Points essentiels

• Le repliement protéique est essentiel pour obtenir la conformation fonctionnelle d'une protéine, souvent assisté par des chaperons moléculaires.
• La structure tertiaire dépend de la séquence primaire mais requiert souvent l'intervention de chaperons pour éviter les agrégats et assurer la conformation native.
• Certaines protéines ne retrouvent pas leur conformation native sans l'aide de chaperons, qui facilitent la formation de liaisons faibles ou covalentes.

💡 À retenir

Les chaperons moléculaires sont cruciaux pour l'acquisition de la structure tertiaire fonctionnelle des protéines.

📖 11. Adressage et translocation des protéines dans la cellule

🔑 Notions clés & Définitions

• Réticulum endoplasmique : Compartiment intracellulaire délimité par une membrane où se déroule la translocation des protéines en cours de synthèse et où certaines modifications post-traductionnelles, comme la glycosylation, sont catalysées.

📝 Points essentiels

• Les protéines possèdent des signaux d'adressage qui déterminent leur destination intracellulaire.
• Le réticulum endoplasmique est un site majeur de translocation et de maturation des protéines, où des enzymes modifient certains acides aminés, notamment par glycosylation.
• Des mécanismes moléculaires spécifiques reconnaissent les séquences signal des protéines et les dirigent vers leur compartiment cible en interaction avec le système de traduction.
• 1. :
  • le site A (pour aminoacyl-ARNt) assure l’accueil dans la grosse sous-unité d’un nouvel acide aminé transporté par un ARN de transfert ;
  • le site P (pour peptidyl-ARNt) permet l’accrochage du nouvel acide aminé à la chaîne polypeptidique en cours de synthèse ;
  • le site E (pour exit) est responsable de l’évacuation de l’ARNt libéré de son acide aminé (il a été mis en évidence par les scientifiques plus tardivement que les deux autres). Les ribosomes réalisent la traduction : ils possèdent par conséquent une activité catalytique qui est (étonnamment) assurée, non par les protéines, mais par l’ARN ribosomique. Ce dernier est alors qualifié de ribozyme (c’est-à-dire d’ARN à fonction catalytique). La traduction est un processus endergonique qui consomme de l’énergie apportée par l’hydrolyse de GTP (guanosine triphosphate) et non d’ATP. 1.2.2.3. Les ARN de transfert Les ARN de transfert (ou ARNt) sont les ARN assurant l’acheminement des acides aminés vers le ribosome au moment de la traduction. Ce sont des petits ARN (de 75 à 100 nucléotides) repliés dans l’espace et ayant une forme de feuille de trèfle (cf. FIGURE
• 28). Cela permet alors également l’obtention possible de plusieurs types d’ARNm et ainsi de plusieurs protéines après traduction . Dans l’exemple de la FIGURE 28, les apolipoprotéines B sont des protéines permettant le transport sanguin ou lymphatique des lipides. Elles sont produites par les hépatocytes et les entérocytes. L’apolipoprotéine B100 (qui entre dans la composition de LDL de VLDL) et l’apolipoprotéine B48 (retrouvée dans les chylomicrons) sont issues d’un même transcrit. Mais l’édition de cet ARNpm aboutit, dans le cas de l’ARNm de l’apolipoprotéine B48, à un codon stop qui engendre une protéine tronquée après 48 acides aminés (alors que l’autre protéine en compte 100). L’épissage alternatif et l’édition des ARNm permettent ainsi une diversification du protéome sans modification du génome. 2.3.4. Des ARNm exportés vers le cytosol Après leur maturation, les ARNm sont ensuite exportés par le biais des pores nucléaires vers le cytosol où ils sont traduits en protéines. Ce processus d’exportation fait intervenir divers complexes protéiques capables de reconnaître les ARNm matures. Les pores nucléaires sont les zones où les deux membranes du noyau fusionnent. Il s’y trouve un complexe protéique qui assure et régule les échanges entre noyau et cytosol (cf. FIGURE

💡 À retenir

La cellule utilise des séquences signal et des mécanismes moléculaires spécifiques pour adresser et transloquer les protéines vers le réticulum endoplasmique, où elles subissent des modifications essentielles avant d'atteindre leur lieu d'action.

📖 12. Détournement de la machinerie d'expression génétique par les virus, exemple du SARS-CoV-2

🔑 Notions clés & Définitions

• Virus : Parasite intracellulaire qui utilise la machinerie d'expression génétique des cellules hôtes pour synthétiser ses protéines et répliquer son matériel génétique.
• SARS-CoV-2 : La maladie appelée COVID-19 (pour coronavirus disease 2019) est une infection respiratoire apparue en Chine en 2019 et causée par le virus SARS-CoV-2, qui appartient à la famille des coronavirus.
• Protéine Spike : Fixe spécifiquement sur une protéine membranaire des cellules cibles (ACE2).

📝 Points essentiels

• Les virus sont des parasites qui exploitent la machinerie d'expression génétique des cellules hôtes pour leur réplication.
• Le SARS-CoV-2 utilise la protéine Spike pour entrer dans les cellules via le récepteur ACE2, situé à la surface de nombreuses cellules.
• Le génome viral code pour des protéines de réplication et des protéines structurales essentielles à la formation du virion.
• Le matériel génétique viral peut s'intégrer au génome de la cellule hôte sous forme de provirus.
• FIGURE 60 (b)) : la nucléocapside virale est ainsi libérée dans le cytosol. La multiplication virale repose alors sur trois processus fondamentaux, initiés par un détournement de la machinerie de la traduction : ‣ la synthèse des protéines virales ; ‣ la synthèse du génome viral ; ‣ l’assemblage des constituants en de nouvelles particules virales. L’ARN libéré dans le cytosol est immédiatement traduit par détournement des ribosomes et des facteurs de traduction de la cellule hôte. La traduction des deux cadres de lecture en 5’ conduit à la formation de deux précurseurs protéiques ensuite clivés en 16 protéines intervenant dans la réplication du virus. Il y a notamment synthèse d’une ARN polymérase ARN-dépendante (cf.

💡 À retenir

Le SARS-CoV-2 utilise la protéine Spike pour entrer dans les cellules via le récepteur ACE2, situé à la surface de nombreuses cellules.

📊 Tableaux de Synthèse

Comparaison de la transcription chez Eucaryotes et Eubactéries

Processus de maturation et exportation des ARNm

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confusion entre les mécanismes de reconnaissance du promoteur chez Eucaryotes et Eubactéries.
2. Mélanger les étapes de l'élongation et de la terminaison de la transcription.
3. Confondre la maturation co-transcriptionnelle et post-transcriptionnelle.
4. Oublier que la stabilité de l'ARNm influence sa durée de traduction.
5. Confusion entre les types d'ARN synthétisés par la transcription.
6. Mélanger les sites de fixation ribosomique et le codon start.
7. Confondre la structure et la fonction des acides aminés.

✅ Checklist Examen

1. Identifier les étapes clés de la transcription chez Eucaryotes et Eubactéries.
2. Expliquer le rôle des séquences consensus dans la reconnaissance du promoteur.
3. Détailler le processus de maturation des ARNm.
4. Comprendre le mécanisme d'exportation des ARNm vers le cytoplasme.
5. Lister les propriétés des acides aminés et leur rôle dans la structure des protéines.
6. Décrire la structure du ribosome et ses sites de fixation.
7. Expliquer le rôle du ribosome dans la synthèse protéique.
8. Connaître le détournement de la machinerie cellulaire par le virus SARS-CoV-2.
9. Identifier les étapes de la réplication virale du SARS-CoV-2.
10. Comprendre l'interaction entre la protéine Spike et le récepteur ACE2.