Fiche de révision : Transcription moléculaire

📋 Plan du Cours

1. ARN et rôle de la transcription
2. Organisation de la transcription procaryote
3. ARN polymérase bactérienne
4. Initiation chez les procaryotes
5. Élongation du transcrit
6. Terminaison de la transcription

📖 1. ARN et rôle de la transcription

🔑 Notions clés & Définitions

• Transcription : Synthèse d’un brin d’ARN à partir d’une matrice d’ADN

★ À maîtriser

• L’ARN est synthétisé dans le noyau à partir de l’ADN, transporté dans le cytoplasme, puis utilisé dans le cytoplasme pour la synthèse des protéines.

Compléments

📌 L’ARN est un acide nucléique simple brin contenant du ribose à la place du désoxyribose et de l’uracile à la place de la thymine.

💡 Astuce mémo

ADN → ARN intermédiaire → protéines

📖 2. Organisation de la transcription procaryote

📝 Points essentiels

• La transcription synthétise un brin d’ARN dans le sens 5’ vers 3’ à partir d’un seul brin matrice d’ADN.

📌 Le brin codant d’ADN a une séquence identique à celle de l’ARN transcrit, tandis que le brin transcrit est complémentaire de l’ARN transcrit.

💡 Astuce mémo

Brin codant identique à l’ARN, brin transcrit complémentaire

📖 3. ARN polymérase bactérienne

🔑 Notions clés & Définitions

• ARN polymérase : Enzyme bactérienne qui synthétise l’ARN à partir de l’ADN
• Facteur sigma : Reconnaît le promoteur et permet l’initiation de la transcription

★ À maîtriser

• Les sous-unités et leurs fonctions sont:
  • Deux sous-unités α pour l’assemblage de l’enzyme
  • Une sous-unité β portant le site catalytique
  • Une sous-unité β’ assurant la fixation à l’ADN
  • Une sous-unité ω participant à la fixation à l’ADN

Compléments

• Chez Escherichia coli, l’ARN polymérase a été purifiée en 1960 et sa forme principale possède une masse de 450 kDa.

💡 Astuce mémo

α₂ββ’ω + σ

📖 4. Initiation chez les procaryotes

★ À maîtriser

• Les promoteurs d’Escherichia coli possèdent deux séquences consensus principales, situées aux régions −10 pb, appelée boîte TATA ou boîte de Pribnow, et −35 pb.

📌 La délétion des régions −10 pb ou −35 pb supprime la transcription, tandis qu’une mutation dans ces régions la perturbe.

• L’initiation commence par la fixation de l’ARN polymérase au promoteur grâce à σ, se poursuit par l’ouverture de 17 pb d’ADN, puis l’élongation démarre et σ se détache après 10 à 12 nucléotides.

Compléments

📌 Le déplacement des régions −10 pb et −35 pb décale le départ de la transcription, tandis que leur inversion inverse la direction de la transcription.

📌 Un promoteur fort possède une forte affinité pour le facteur σ et permet une transcription fréquente, tandis qu’un promoteur faible possède une faible affinité et permet une transcription rare.

💡 Astuce mémo

Promoteur → ouverture → départ → détachement de σ

📖 5. Élongation du transcrit

★ À maîtriser

• L’ARN polymérase ajoute les ribonucléotides dans le sens 5’ vers 3’ selon la complémentarité avec le brin matrice.

• En transcription, dG est associé à l’ajout d’une cytidine, dC à une guanosine, dT à une adénosine et dA à une uridine.

📌 L’ARN polymérase commence directement l’ajout de nucléotides sans avoir besoin d’une amorce et ne possède pas d’activité éditrice exonucléase 3’ vers 5’, ce qui entraîne un taux d’erreur de 10⁻⁴.

Compléments

• L’énergie nécessaire à la polymérisation provient de l’hydrolyse des nucléotides triphosphates ATP, GTP, CTP et UTP.

• La vitesse d’élongation est de 30 à 50 nucléotides par seconde et l’ARN en cours d’élongation reste apparié au brin matrice sur 12 nucléotides.

💡 Astuce mémo

Une bulle d’ADN avance avec un ARN naissant accroché sur 12 nucléotides

📖 6. Terminaison de la transcription

★ À maîtriser

📌 La transcription se termine lorsque l’ARN polymérase rencontre une séquence d’ADN appelée terminateur.

📌 Les procaryotes possèdent deux types de terminateurs, le terminateur ρ-dépendant et le terminateur ρ-indépendant.

Compléments

• Dans la terminaison ρ-indépendante, l’ARN forme une structure en épingle à cheveux et se détache facilement grâce à une région riche en adénines et uraciles, dont les bases sont liées par deux liaisons hydrogène.

• Le facteur ρ est associé à une hydrolyse de l’ATP lors de la terminaison ρ-dépendante.

💡 Astuce mémo

Terminateur ρ-dépendant contre terminateur ρ-indépendant

📊 Tableaux de synthèse

Étapes de la transcription procaryote