Objectifs pédagogiques :
L'objectif de l'UE est de présenter , à travers des exemples choisis, les bases moléculaires du contrôle de l'expression génique chez les organismes procaryotes et eucaryotes.
Thèmes abordés
Le contenu pédagogique sera organisé en deux axes :
- Régulation génique chez les procaryotes :
- Définition des notions de contrôle positif et négatif.
- Régulation par le biais de réarrangements génomiques
- Contrôle transcriptionnel de l'expression génique : induction de l'opéron lactose, répression de l'opéron tryptophane,
- Contrôle du couplage transcription/traduction : atténuation de l'opéron tryptophane
- Contrôle traductionnel de l'expression génique : régulation autogénique de la synthèse des protéines ribosomiques et des aminoacyl-tRNA synthétases, régulation de la synthèse des porines par des ARNs antisens
- Un exemple intégré : contrôle des cycles lytique/lysogénique du phage lambda
- Régulation génique chez les eucaryotes :
- Structure de l'ADN et régulation : chromatine et contrôle de l’expression génique, modifications structurales de l’ADN et régulation de l’expression du génome, organisation du génome (séquences répétées, …)
- Promoteur eucaryote : complexe initiateur de la transcription, les facteurs de transcription, notion d'enhancers et silencers
- Maturation de l'ARN: RNA editing, transport nucléo-cytoplasmique, polyadénylation, épissage, épissage alternatif, sites de polyadénylation alternatifs
- Contrôle au niveau traductionnel: contrôle global de l'initiation de la traduction, IRES, miRNA
- Un exemple intégré : Le cycle cellulaire: les cyclines mitotiques, les complexes cdk/cyclines et leur succession au cours du cycle, contrôle de la demi-vie des cyclines, les inhibiteurs des cdk (p21 waf1, p16…), contrôle de l'expression des cdks et des cyclines au niveau transcriptionnel, la protéine du rétinoblastone et le contrôle de l'expression de cdc2, le facteur de transcription E2F-1
Techniques mises en œuvre lors des travaux pratiques
Stage de 3 jours consécutifs: Etude du promoteur de la T7 ARN polymérase
Clonage du gène rapporteur GFP dans un vecteur pET28a wt ou muté sur le promoteur. Transformation et sélection des bactéries recombinantes. Induction de l’expression de la GFP. Lecture de la fluorescence des bactéries sur un lecteur de plaque
Modalités pédagogiques
La partie du cours sur le cycle cellulaire se fait en classe inversée.
La préparation du stage de TP se fait sous forme d’un projet à réaliser en autonomie.
Les TD sont basés sur l’exploitation de résultats issus de publications.
