Lecture de l'ADN

[futurasciencebio]

Bonjour à tous,

Quelqu'un serait il m'expliquer comment une cellule sait, parmi des milliers de gènes, lequel "lire" pour produire une protéine ?

Merci d'avance.
-----

[Cliolamuse]

Bonjour,

tu parles d'une cellule eucaryote?

[piwi]

Il existe dans les cellules différents états de l'ADN. Ces états correspondent à des formes compactées ou relaxées. Pour "lire" un gène, il faut que de gros complexes de "lecture" (de transcription) reconnaissent des séquences d'ADN spécifiques et se fixent sur le gène. Or si l'ADN est compacté, les séquences d'ADN spécifiques sont inaccessibles. Le complexe protéique ne se fixe pas, et l'ADN n'est pas lu.

Ainsi, dans une cellule seuls les gènes accessibles sont lus. Maintenant, la structuration de l'ADN dans le noyau est un processus dynamique. La cellule peut recevoir un signal qui va entrainer la compaction ou au contraire, la relaxation de l'ADN permettant de moduler l'expression des gènes en fonction de la situation.

C'est un premier point. Ensuite, un gène précis peut être relaxé, donc potentiellement lisible. Cependant le complexe de lecture peut être empêché de se fixer, par la présence d'un complexe de répression. Comme tout à l'heure, certains signaux pourront entrainer la fixation ou le relargage des complexes de répression, en fonction de la situation.

Voilà, une petite explication un peu grossière, mais qui vous permet de vous faire une idée des moyens dont dispose la cellule pour savoir quel gène lire ou ne pas lire.

Cordialement,
piwi

[Cliolamuse]

+ 1 pour Piwi. Explication cellule eucaryote donc même si les cellules procaryotes réagissent aussi à des signaux. On est d'accord "lecture de l'ADN",pris au sens "lecture de gènes", signifie l'expression des gènes et donc, selon le bon vieux dogme de Watson: la transcription.

J'ajouterai qu'en plus du degré de compaction de l'ADN (en rapport avec des modifications sur les histones), des facteurs de transcription, il peut y avoir d'autres choses comme des modifications de l'ADN lui-même et de l'épigénétique (méthylation des cytosines par exemple qui répriment l'expression de certains gènes).

Tu trouveras une explication de la transmission intracellulaire du signal conduisant à l'expression d'un gène dans cette excellente mais anglophone vidéo: http://www.youtube.com/watch?v=D-usAds_-lU à travers un exemple concret (signal= épinéphrine --> synthèse de glucose par les cellules hépatiques).
(toute la chaîne de podcasts Bozeman Science est excellente, par ailleurs)

Après, si ton questionnement se référait à l'expression des gènes conduisant à la différenciation cellulaire, je m'y connais encore moins... Mais je pense que cette différenciation part du fait qu'une cellule se trouve dans un tissu et que c'est sa localisation et la communication intercellulaire qui vont conduire à un moment ou à un autre à cette "prise de décision" de la cellule (un peu comme avec le "quorum sensing" des procaryotes).

Bon, j'ai pas vraiment l'impression d'être très claire là. J'espère que çà répond tout de même un minimum à la question lol.

Qu'en pensez-vous?

[A voir en vidéo sur Futura]

[futurasciencebio]

Bonsoir,

Tout d'abord merci pour vos réponses, elles m'ont permis de découvrir les mécanismes épigénétiques.
Je pense avoir compris le mécanisme à travers vos réponses et mes recherches :

L'ADN s'enroule autour de protéines (histones) ce qui permet de le compacter et de réguler l'expression génétique.
Lorsque des "messagers" se lie à la queue des histones, le gène est exprimé (acétylation) ou réprimé (méthylation) à la transcription.

Cependant je ne comprend toujours pas comment parmi les milliers de gènes compacté, un messager sait sur quel queue d'histone se fixer pour exprimé ou réprimer un gène bien précis car j'imagine que tous les histones de nos 46 chromosomes sont tous les mêmes et qu'il n'y pas des milliers de messagers différents.

Il y aurait il par hasard un lien avec la différenciation cellulaire qui donnerais accès à une section de gènes bien précise ?
De même est ce que tous les queues d'histones ont constamment besoin d'un messager pour exprimer ou réprimer le gène qui lui est attaché ou y a t'il un "état par défaut" lorsqu'il n'y a pas de messager ?

Merci d'avance pour vos réponses.

[Angmar]

La théorie qui prévaut à mes yeux à l'heure actuelle, en rapport avec les aspects épigénétiques de la différenciation cellulaire, c'est celle de Waddington et de son fameux diagramme de différenciation (Conrad Waddington epigenetic landscape).
Je ne suis pas un pro du domaine, mais en cherchant de ce côté là tu devrais trouver quelques réponses.
Cordialement

[Cliolamuse]

Toujours sur le modèle cellule eucaryote (j'insiste lol):

1) Il existe aussi en plus de la condensation de l'ADN, des séquences régulatrices en amont du début des séquences de gènes qui induisent une répression ou une transcription de ces gènes. Voici un cours qui résume tous les mécanismes jouant sur (régulant) l'expression génétique: http://mon.ftp.a.moi.chez-alice.fr/E...mie/Regul2.pdf
2) La condensation de l'ADN a en effet un lien avec la différenciation cellulaire mais pas que. Par exemple, les gènes situés à proximité des télomères chromosomiques (l'extrémité plus condensée des chromosomes) seront rarement exprimés. Tout çà pour dire que "l'état par défaut" des histones dépend de la région de l'ADN, de l'état de la cellule et de tous les autres facteurs voir 3). La condensation maximale si on peut dire, c'est le chromosome tel qu'on peut le voir sur caryotype, encore que comme évoqué précédemment, la condensation n'a pas le même degré sur toutes les régions.
3) La "prise de décision" de "lire un gène" est un mécanisme complexe, tu t'en doutes, en rapport avec différents facteurs tels que l'environnement cellulaire, le développement, le vieillissement, etc... et beaucoup reste à découvrir dans ce domaine me semble-t-il. Je ne m'y connais pas suffisamment pour te répondre de manière satisfaisante sur l'épigénétique (telle que définie dans les années 50 par le Waddington évoqué par Angmar) mais une membre du Collège de France, Edith Heard pour être précise, pourra certainement mieux te renseigner que moi ^^: http://www.college-de-france.fr/site...-11-14h30.htm| (il y a des vidéos de son cours et un entretien où il est question de "mémoire cellulaire", je suis sûre que çà t'intéressera).

As-tu regardé le lien vidéo Bozeman science avec l'exemple de la synthèse de glucose lors de la production d'épinéphrine?

Bon surf et bonne lecture!

[Angmar]

Je confirme pour Edith Heard, membre du CDF déjà vue en séminaire pour ma part, et qui est une des spécialistes du domaine.

[futurasciencebio]

Oui je parlais bien des cellules eucaryotes

Merci à vous pour toutes ces explications et tous ces liens très intéressants, j'y ai mis le temps mais j'ai tout regardé !

Dernières questions sur le sujet :

Je me suis rendu compte sur les illustrations que j'ai pu voir sur le net que l'ARN polymérase transcrit toujours qu'un côté de la molécule d'ADN jamais l'autre.
Quand est il dans la réalité car quand on n'y réfléchit, l'un ou l'autre des côtés ne donnera pas la même protéine ?

Merci d'avance pour vos réponses.