Structure des Gènes Microbiens

Les signaux présents, d'amont en aval:

Le promoteur

• la région reconnue par la polymérase à ARN. Juste en amont du site d'inititiation de la transcription.
• Comprend trois éléments: la boite de Pribnow (TTGACa) vers -35, la boite TATA (TAtAAT) vers -10 et le site d'initiation de la transcription.
• Pribnow E.coli (%)= T82 T84 G78 A65 C54 a45
• TATA E coli (%) = T80 A95 T45 A60 a50 T96
• Ce sont ces 3 séquences que les facteurs sigma reconnaissent (lient à la fois le promoteur et l'ARN polymérase).

Quelques exemples:

Crédit: http://www.blc.arizona.edu/marty/411/Modules/prokrom.html

L'opérateur

séquence reconnue par d'éventuelles protéines régulatrices (p. ex. represseur). Peut se glisser entre la séquence TATA et le site d'initiation de la transcription.

La séquence de Shine-Dalgarno, ou Ribosome Binding Site (RBS)

• (aGGAGGu) environ 10 nt avant codon ATG. La séquence SD est une région riche en purine de 3 à 10 nt qui permet au ribosome de distinguer le véritable codon initiation d'autres AUG fortuits. Cette région s'apparie avec une région très conservée et riche en pyrimidine de l' ARNr 16S. Cet appariement aligne le codon AUG au site P de l'ARNr.
• La séquence active se trouve en fait sur l'ARNm.

Le codon initiation

• ATG (rarement: GUG)
• Le ribosome débute ici la traduction, avec un aminoacide methionine, placé par un tRNAfmet particulier, et fréquemment enlevé par la suite.

Le cadre de lecture ouvert (ORF)

Chaque ORF d'un ARNm procaryote s'appelle un cistron. La plupart des ARNm procaryotes sont polycistroniques: ils contiennent plusieurs cistrons et codent donc pour plusieurs protéines.

Le codon Stop

TAA, TAG ou TGA.

Le terminateur

La terminaison de la transcription chez les procaryotes nécessite une séquence de terminaison. Selon les gènes, cette séquence fait intervenir ou non le facteur protéique Rho.

• Rho-indépendant: Tiges riches en GC. centrée vers 20 - 30 bases avant la fin du transcrit, suivi d'environ 6 U. Pas de séquence rigoureusement conservée au niveau de l'hélice, mais structure tige-boucle conservée.
  Lorsque la RNA polymérase atteint la tige, elle marque une pause pendant une durée suffisante pour qu'advienne un décrochage de l'enzyme (favorisée par paires A:U) et donc un arrêt de transcription.
• Terminateur Rho-dépendant: Tiges-boucles riches en GC. (même structure tige-boucle que Rho-indépendant). Pas de région riche en A/U. Mais nécessité d'une séquence 100 nt avant la fin du transcrit. Le consensus est faible: riche en C, pauvre en G.