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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:22:44Z

ArtusB : /* Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==

Il existe deux voies :
 
- La voie '''anabolique''' qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
- La voie '''catabolique''' qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

L'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 

La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur

Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===

Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique. 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac, en empêchant la transcription du lacY et du lacZ. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolactose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:22:33Z

ArtusB : /* Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==

Il existe deux voies :
 
- La voie '''anabolique''' qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
- La voie '''catabolique''' qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

L'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 

La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur

Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===

Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique. 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac, en empêchant la transcription du lacY et du lacZ. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolactose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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2023-11-27T07:18:10Z

ArtusB : /* Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 

La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur

Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===

Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===

Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:17:23Z

ArtusB : /* opérateur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 

La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur

Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:17:07Z

ArtusB : /* opérateur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 

La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur

Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:16:32Z

ArtusB : /* inducteur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:16:08Z

ArtusB : /* inducteur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===

 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:15:26Z

ArtusB : /* Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production.
La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:14:52Z

ArtusB : /* molécule allostérique: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet de faire de l'énergie sous forme d'ATP en décomposant les molécules complexes. Par exemple, lorsque quelqu'un fais trop de sport, le catabolisme musculaire fais effet. Ce qui signifie que ces muscles se dégrade afin d'engendrer un maximum d'énergie afin de survivre à cette effort.

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:13:42Z

ArtusB : /* Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:13:27Z

ArtusB : /* Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique selon leur besoin. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:13:11Z

ArtusB : /* Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empêche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsqu'un inducteur, l'allolcatose, empêche le répresseur de jouer son rôle. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

T)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:12:46Z

ArtusB : /* Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimique(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==

La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation.
La régulation génique négative empêche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:12:00Z

ArtusB : /* Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:11:50Z

ArtusB : /* Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:11:30Z

ArtusB : /* Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.

 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:11:14Z

ArtusB : /* Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve.

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:10:49Z

ArtusB : /* répresseur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".
 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET)

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:10:08Z

ArtusB : /* opérateur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:09 (CET)
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".[[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:03 (CET)

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET)

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:09:51Z

ArtusB : /* Décrivez le modèle de l’opéron. */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires.

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:51 (CET)

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:09 (CET)
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".[[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:03 (CET)

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET)

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-27T07:08:57Z

ArtusB : /* Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

Il y a deux voies :
 
Anabolique qui signifie qu'on passe de petites molécule a de grande molécules en utilisant de l'énergie afin de les assembler. Cela permet de synthétiser des molécules plus complexes telles les protéines.
 
Catabolique qui signifie qu'on passe d'une grande molécule à plusieurs petites molécules plus de l'énergie. Cela permet

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

La régulation enzymatique effectué par l'activité des enzymes est plus direct car elle font appel à un stimulus chimiques(le substrat) qui accélère ou ralentit le processus de l'activité enzymatique. Elle agit donc sur des enzymes déjà présentes. Concernant la deuxième méthode de régulation, c'est-à-dire la production des enzymes, elles y synthétisent à leur besoin. En d'autres mots, ces dernières sont dépendantes des facteurs extérieurs. La transcription est donc une étape importante car elle peut régler la quantité enzymes produites.

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires. [[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:27 (CET)

 [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:51 (CET)

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:09 (CET)
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".[[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:03 (CET)

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET)

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-16T11:05:25Z

ArtusB : /* répresseur: */

'''<big>18.1 Les bactéries s’adaptent souvent aux fluctuations de leur milieu en régulant la transcription</big>'''

'''ch18 - Campbell 9e éd. - pp407-412'''

Dans le cadre de l’étude de la régulation de l’expression génique, vous répondrez par groupes de deux à toutes les questions indépendamment des réponses qui seront déjà inscrites par les autres élèves de la classe.

Dans un deuxième temps, chaque groupe définira en choisissant parmi les réponses données la réponse définitive qui restera dans le document final.

Dans un troisième temps, une fois le document imprimé, vous organiserez une discussion en classe pour renforcer les connaissances et s'assurer que les points ont bien été compris.

'''<big>Questions:</big>'''
==Définissez le concept d’adaptabilité chez les bactéries.==
'''Le concept d'adaptabilité est dû à la régulation des enzymes'''.

Lorsque le milieu dans lesquelles les bactéries y vivent est déséquilibré de sorte qu'elles n'ont plus la possibilité de procurer leur ressources essentielles à leur besoin, ces dernières s'adaptent alors par la régulation de l'expression génétique, c'est-à-dire par la synthèse d'une enzyme. Elles travaillent de manière autonome en contrôlant les enzymes soit par la régulation de l’activité enzymatique, soit par une production de ces derniers. Par conséquent, le surplus d'enzymes est stocké et de nouveau réutilisé en cas de besoin. Il s'agit donc d'un "avantage sélectif" chez les bactéries.
[[Utilisateur:MalishaK|MalishaK]] ([[Discussion utilisateur:MalishaK|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:53 (CET)

==Expliquez pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule ? ==
Le milieu d'une bactérie comme '''E. coli''' est extrêmement variable. Cette bactérie a besoin d'un acide aminé appelée '''tryptophane''' pour survivre, sauf que cet acide aminé n'est pas constamment présent dans le milieu. 
Les Bactéries qui n'expriment pas uniquement les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule risquent de mourir face au manque de leur acide aminé vital, synthétisant d'autres gènes non essentiels qui ne comblent pas le manque tryptophane nécessaire à la cellule. La bactérie dépend moins de l'hôte si elle ne synthétise que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule, c'est donc un '''avantage''' qui permet de mieux survivre aux changements du milieu, expliquant pourquoi la sélection naturelle a favorisé les Bactéries qui n’expriment que les gènes dont les produits sont nécessaires à la cellule.
 (''fini'')

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:25 (CET) 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:04 (CET)

==Quelles sont les deux voies de régulation de l’expression génique ? ==
On a deux voies : la voie anabolique (de biosynthèse) et la voie catabolique. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:09 (CET)
 
Il existe deux voies : la voie '''anabolique''' et la voie '''catabolique'''.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:07 (CET)

==Quelles sont les différences fondamentales entre ces deux voies de régulation ? ==

l'un va agir par voie anabolique (exemple : rétro-inhibition) donc par accumulation de co-répresseur dans l'organisme agissant ainsi sur la production d'enzymes. L'autre agit sur les molécules qui catalysent la synthèse en arrêtant leur production. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:21 (CET)

==Décrivez le modèle de l’opéron. ==
Dans le système qu'on a l'habitude de voir, l'ADN est transcrit en ARNm qui est ensuite traduit en protéine. Cependant, ce modèle là n'est pas le seul. En effet, la copie de l'ADN n'est pas machinale. Celle-ci peut être bloquée par une protéine, appelée "répresseur", qui peut réguler la copie. Cette protéine est synthétisée par un gène spécifique, nommé gène "régulateur". Le répresseur est une molécule dite allostérique car elle possède deux états opposés. En premier temps, il va se fixer à l'ADN et bloquer l'activité de certains gènes. Mais, en présence d'un composé donné, il peut alors changer et se détacher. l'ADN peut donc être transcrit en ARNm qui, lui, va donner les protéines nécessaires. [[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:27 (CET)

 [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

==Définissez les termes suivants : ==
===opérateur: ===
Un '''opérateur''' est un segment d'ADN qui peut se lier à une protéine régulatrice, ce dernier permet la régulation de la transcription de l'ADN. La liaison de la protéine régulatrice à l'opérateur est souvent modulée par un signal externe. Cette dernière peut moduler l'expression des gènes en aval, C'est pourquoi l'opérateur est une partie d'opéron.
 
 
La liaison de cette protéine à l'opérateur peut réguler la production du produit du gène ainsi contrôlé de deux façons différentes…
:Soit elle permet d'actionner la production du gêne contrôlé et on parle d'activateur
::Soit elle permet de ralentir ou d'arrêter la production du gêne contrôlé et on parle alors de répresseur
 
Il existe aussi des opérateur traductionnel qui sont présents sur une séquence d'ARN. Par conséquent, il permet la régulation de la transcription que au niveau de l'ARNm.

[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:51 (CET)

===répresseur: ===
Le '''répresseur''' est une protéine qui va inactiver l'opéron. Il va se lier à l'opérateur empêchant l'alliage entre de l'ARN polymérase au promoteur, de ce fait la transcription des gènes ne sera plus possible.[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:09 (CET)
 
le "répresseur" est une protéine qui peut, selon les besoins, bloquer ou non la copie de l'ADN. Ce gène est lui-même synthétisé a l'aide d'un autre gène, lui appelé "régulateur".[[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:05 (CET)

 
Le rôle d'un répresseur est de se lier a l'operateur pour bloquer la liaison de l'ARN polymérase au promoteur. En faisant ca, le répresseur va empêcher la transcription du gène (et donc il n'y aura pas d'ARNm).
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:03 (CET)

===inducteur: ===
L'inducteur est une petite molécule précise qui active le répresseur.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)
L'inducteur est une petite molécules qui va inactivé le répresseur.
 
L''''inducteur''' est une molécule de petite taille très spécifique qui peut venir activer ou inactiver le répresseur.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:17 (CET)

===activateur:===
Un activateur est une protéine régulatrice qui en se liant à l'ADN stimule la transcription d'un gène. '''FINI''' . [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:21 (CET)
 
Un activateur est une protéine régulatrice allostérique. Elle interagit avec une petite molécule organique et se lie à l'ADN, stimulant ainsi la transcription d'un gène. Par exemple, lorsque l'AMPc se lie avec la protéine régulatrice CAP (catabolite activator protein), l'état de la protéine devient actif, il y a donc une activation allostérique, ce qui, dans ce cas, augmente l'affinité de l'ARNpolymérase pour le promoteur. Cette fixation de la protéine CAP au promoteur augmente et stimule directement l'expression génique. On peut parler alors de mécanisme de régulation positive.
 [[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:39 (CET)

===molécule allostérique:===
[[Utilisateur:InesSB|InesSB]] ([[Discussion utilisateur:InesSB|discussion]]) 
Une molécule allostérique régule l'activité des protéines, en particulier des enzymes. Les molécules se lient à une région spécifique de la protéine. Cette liaison peut causer un changement dans la forme de la protéine ce qui peut causer deux effets: une activation allostérique, la protéine devient plus rapide et peut effectuer sa fonction plus rapidement, et inhibition allostérique, qui a l'effet inverse, ça la rend moins efficace ou incapable de catalyser la réaction chimique.
 
 

[[Utilisateur:LukaP|LukaP]] ([[Discussion utilisateur:LukaP|discussion]]) 9 novembre 2023 à 10:24 (CET) 
Une protéine allostérique peut comporter deux états différents ; elle peut être active ou inactive. C'est une protéine régulatrice, qui régule majoritairement des enzymes. La protéine allostérique, inactive, est peu ou pas du tout apte à catalyser la réaction chimique. On dit que c'est une inhibition allostérique. Cependant, elle peut être au contraire bien plus efficace, lorsqu'elle est active. -> Activation allostérique. 
Cela est dû à cause d'une région spécifique de la protéine qui, étant liée par des molécules, modifie la forme de la protéine. Cette modification de forme a comme conséquence soit une inhibition allostérique, soit une activation allostérique. 

==Quelles sont les différences entre un opéron répressible et un opéron inductible ?==
Un '''opéron répressible''' est un opéron qui est habituellement '''actif''', il peut donc transcrire les gènes. Cependant, il peut être '''inhibé''' (répression), à tout moment, lorsqu'une petite molécule spécifique se lie par une liaison allostérique à une protéine régulatrice. 
Un '''opéron inductible''' est habituellement '''inactif''', mais il peut être '''stimulé''' (induction) grâce à l'interaction entre une petite molécule spécifique et une protéine régulatrice. 
[[Utilisateur:EvaBS|EvaBS]] ([[Discussion utilisateur:EvaBS|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:12 (CET)

==Quelles sont les différences entre une régulation génique négative et une régulation génique positive ? ==
La régulation génique négative a pour but d'empêcher la transcription de l'ADN. 
La régulation génique positive a pour but d'activer la transcription de l'ADN. Les activateurs comme le AMPc font partis de cette régulation. [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:29 (CET) et [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:41 (CET)
La régulation génique négative empeche l'étape de la transcription d'ADN. La régulation positive elle active cette étape.[[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 12:04 (CET)

==Comment la bactérie régule l’expression de l’opéron lac quand le glucose et le lactose sont rares ? ==
Lorsque le lactose est rare, le gène régulateur, lacI, code pour un répresseur actif qui empeche la transcription de l'opéron lac. Le répresseur laisse uniquement la transcription de l'opéron lac lorsq'un inducteur, l'allolcatose, empeche le répresseur de jouer son role. 
Lorsque le glucose est rare, une petite molécule organique, l'AMP cyclique (AMPC) va voir sa concentration augmenter. Celle-ci va se lier à un activateur, la protéine CAP, et ces deux vont se lier sur un site qui se trouve sur le promoteur lac. Cette fixation va donc assurer la cohésion entre l'ARN polymérase et le promoteur, ce qui va augmenter la vitesse de transcription et l'expression génique. La bactérie adapte donc son métabolisme lors de l'absence du glucose.

[[Utilisateur:GeodricT|GeodricT]] ([[Discussion utilisateur:GeodricT|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:30 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et peu de glucose ? ==
Lorsqu'il n'y a que peu de glucose, un allolactose vient se fixer à la protéine répresseur afin de le désactiver. Ceci va permettre à l'opéron de s'activer et donc transcrire les trois enzymes inductibles. Une grande quantité d'AMPc s'attache à la protéine CAP, ce qui l'active. Cette dernière se lie à l'ARN polymérase afin de venir produire beaucoup d'ARNm, stimulant l'expression génique, qui vont elles mêmes synthétiser les enzymes ''lac''. 
[[Utilisateur:MartinM|MartinM]] ([[Discussion utilisateur:MartinM|discussion]]) 30 octobre 2023 à 08:56 (CET)

==Comment la bactérie adapte-t-elle son métabolisme lorsque le milieu contient du lactose et du glucose ? ==
Lorsqu'il y a à la fois du glucose et de lactose, la bactérie consomme en priorité le glucose. Elle va donc produire moins d'AMPc et la protéine CAP ne s'active pas. De ce fait, l'ARN polymérase, n'étant pas liée a la protéine CAP, sera moins susceptible de s'attacher au promoteur. Donc, moins d'ARNm est produit, ce qui synthétisera moins d'enzymes. 
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:23 (CET)

En presence de ces 2 milieux la bacterie va prioriser le glucose, ce qui va freiner la production d'AMPc et empêchera la CAP de s'activer. [[Utilisateur:HakimA|HakimA]] ([[Discussion utilisateur:HakimA|discussion]]) 16 novembre 2023 à 11:51 (CET)

==Émettez une hypothèse concernant la raison, pour la bactérie, de privilégier le glucose au lactose ? ==
La bactérie ''E.coli'' doit d'abord catalyser le lactose pour obtenir du glucose ce qui demande de l'énergie. Elle peut cependant économiser celle-ci si elle obtient directement le glucose.
[[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 30 octobre 2023 à 09:26 (CET)
 
Pour des simples questions d'économie d'énergie, la bactérie ''E.coli'' va privilégier le glucose au lactose. Cette bactérie a la capacité de produire du glucose à partir du lactose (en faisant l'hydrolyse du lactose en deux composants : le glucose et la galactose grâce à l'enzyme β-galactosidase, qui catalyse cette réaction). Mais si il y a une présence suffisante de glucose dans le milieu, il n'y a plus de besoin de catalyser du glucose (réaction demandant une dépense d'énergie). C'est pourquoi la bactérie privilégie le glucose au lactose.
 
[[Utilisateur:AntonG|AntonG]] ([[Discussion utilisateur:AntonG|discussion]]) 9 novembre 2023 à 08:29 (CET)

==Quel est l’intérêt pour la bactérie de réguler plus de 100 gènes avec la protéine CAP?==

La bactérie produit facilement du glucose grâce à des enzymes qui le catalyse et de ce fait dans un milieu riche en glucose la protéine CAP se retrouve inactive. Toutefois, la cellule peut également survivre sans glucose en synthétisant d'autres composés (exemple : lactose) grâce à cette protéine. La bactérie optimise donc son gain d'énergie avec l'appui de la protéine CAP. Cette dernière favorise la production de divers composés utile à sa survie et elle peut favoriser et/ ou empêcher la production de certains composé selon le milieu dans lequel elle se trouve. [[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET) et [[Utilisateur:JoaoPedroR|JoaoPedroR]] ([[Discussion utilisateur:JoaoPedroR|discussion]]) 8 novembre 2023 à 20:40 (CET)

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Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-11-08T19:52:30Z

ArtusB : /* Décrivez le modèle de l’opéron. */

Régulation génique 3BIOS01 2023

2023-10-30T08:27:44Z

ArtusB : /* Décrivez le modèle de l’opéron. */

Physiologie Végétaux 2BIOS01 2023

2023-04-26T09:18:22Z

ArtusB : /* f. Mouvements orientés et non orientés (fiches 8 et 9) */

=Fiche 2 : situations problèmes sur les Végétaux=
Par groupe de deux et sur la base des « Fiches théoriques Végétaux » et des polycopiés intitulés « Colonisation de la terre ferme par les Végétaux » et « Éléments fondamentaux sur les 4 groupes de Végétaux terrestres ».

:# Répondez aux différents points abordés ci-dessous
:# Remplissez le « Tableau récapitulatif »

ATTENTION
Ce travail ne sera pas corrigé par l’enseignant. C’est vous qui devez chercher les réponses qui seront ensuite validées par l’ensemble de la classe, sur la base des documents théoriques.

=I. Mouvements=
==a. Symétries (fiches 1-3)==
La mise en place d’une symétrie nécessite forcément une dépense énergétique importante.
====Expliquez pourquoi les plantes montrent tout de même de nombreuses symétries dans leur organisation corporelle ?====
La symétrie est lorsque l'organisation du corps des êtres vivants est réparties de manière régulière de sorte à pouvoir tracer des axes de symétrie. Celle-ci n'est pas toujours parfaite. Différents facteurs peuvent affecter la croissance de la plante (pesanteur, lumière, eau, vent, etc..). La plante possède des pseudosymétries.(C'est lorsque la masse et la longueurs des branches sont réparties de façon similaire de part et d'autre du tronc) La plante pousse alors dans un milieu anisotrope. Ce milieu peut modifier la symétrie des plantes (et donc poussent tordues).
[[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]])
{{co|commencez par définir ce qu'est la symétrie avant de décrire les différents types de symétires observées.}}[[Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] ([[Discussion utilisateur:Pierre.brawand|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:26 (CEST)

==b. Contraintes statiques (fiches 1, 3 et 4) ==
« La stabilité ne s’observe que dans le mouvement ».
====Expliquez cette phrase au regard des contraintes statiques que doivent gérer les plantes. ====
[[Utilisateur:MayssaneH|MayssaneH]] ([[Discussion utilisateur:MayssaneH|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:23 (CEST)

==c. Perceptions environnementales et proprioception==
====Lorsqu’on observe un champ de blé, tous les plants ont la même hauteur, sauf ceux qui se trouvent en bordure. Proposez une hypothèse argumentée qui permette d’expliquer cette observation. (fiche 5) ====

====Dans l’industrie de production des fleurs, on cultive les roses sous serre. Elles sont ainsi protégées du vent et sont très fragiles : une fois cueillies, elles s’effondrent sous leur propre poids. Pour éviter ce problème, des barres horizontales passent régulièrement pour secouer doucement les plantes, ce qui a pour effet d’augmenter leur rigidité. Expliquez pourquoi ce traitement renforce les tiges des roses commerciales ? (fiche 5) ====

====« Chez une plante, la perception de contraintes extérieures (p.ex. mécanique avec le vent ou de luminosité avec d’autres arbre à proximité) et intérieures (proprioception) modifient l’activité de certains gènes qui s’activent – ou s’inactivent – de façon à ce que la plante puisse s’adapter à ces contraintes (mécaniques, lumineuses, posturales, etc.) ». Expliquez cette phrase en mettant en relation des informations des fiches 4, 5 et 6. ====

==d. Squelette (fiches 6 et 7) ==
Un de vos amis pense que le squelette d’une plante se limite majoritairement par le « bois » qui la constitue.
====Expliquez-lui, en argumentant, en quoi il a tort. ====
Le squelette des plantes est hydrostatique. La rigidité des cellules végétale est dû à la combinaison d'une vacuole et d'une paroi cellulaire qui se gonfle d'eau formant ainsi une pression hydrostatique importante sur la paroi cellulaire. C'est grâce à toute ses pressions hydrostatiques que la plante peut tenir debout.
 La plante peut agir suite à des contraintes mécaniques qu'elle subit. Ces stress sont perçues comme des signaux sur la quantité de la paroi cellulosique que chaque cellule doit développer. C'est pour cela que dans un milieu antisotrope ( où les propriétés physiques varient en fonction de la direction) les plantes ne se cassent pas mais se tordent, car leurs diffrérentes parties ont des cellules qui ne possèdent pas la même quantité de paroi cellulosique.
 

[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:31 (CEST)

==e. Mouvement actif (fiches 5, 6 et 9) ==
====Expliquez le phénomène de thigmomorphogénèse en mettant en relation les fiches 5, 6 et 9. ====

Le phénomène de thigmomorphogénèse est un facteur des sollicitations mécaniques qui pousse la croissance des végétaux. Ces végétaux ont des contraintes statiques et des perceptions de l'environnement A l'aide de capteurs, la perception de lumière peut par exemple modifier le rythme et la direction de croissance. Or, certaines contraintes extérieures tels le vent ou lumière avec d'autres arbres à proximité peuvent tout à fait changer l'activé des gènes qui doivent a tout prit s'adapter dans le but que la plante puisse croître. Certaines plantes doivent exposer une grande partie de leurs feuilles au soleil a l'aide la pousse vers le haut et la taille et l'ouverture des feuilles afin d'être orienté correctement cependant ce n'est pas le cas des nasties qui sont des végétaux non orientés. Ce genre de végétaux se base selon la lumière et par la température ambiante

[[Utilisateur:ArthyM|ArthyM]] ([[Discussion utilisateur:ArthyM|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:56 (CEST)

==f. Mouvements orientés et non orientés (fiches 8 et 9) ==
====Discutez de la valeur adaptative du tropisme et de la nastie et montrer que ces deux types de mouvements, bien que différents remplissent le même rôle pour les plantes qui les pratiquent. ====
Le tropisme est une réaction d'orientation d'une plante en fonction d'un stimulus extérieur. Il y a trois type de tropisme: le gravitropisme, qui est lié a la pesanteur. Ce mouvement permet par exemple de redresser certaines tiges pour pouvoir pousser vers le haut. Ensuite, il y a le thigmotropisme, qui est lié au tactile, le toucher. On peut retrouver se mouvement chez certaines lianes qui s'allongent au hasard jusqu'à toucher un support pour s'enrouler. le dernier mouvement, l'héliotropisme constitue l'orientation de certaines plantes selon le positionnement du soleil. Le tournesol va par exemple tourner au fil de la journée en direction de soleil.

Deux de ses mouvement sont aussi retrouvés chez les nasties, les mouvements végétaux non-orientés. Par exemple, lorsque le pissenlit s'ouvre le matin et qu'il se referme plus tard dans la journée, son but est le même que le tournesol. De plus, lorsque la dionée attrape mouche va se renfermer sur certains insectes qui ont touchés les poils sensibles de la plante, le mouvement est similaire que celui des lianes. Le dernier mouvement est déclenché par la température ambiante, comme par exemple les tulipes qui vont s'ouvrir en présence de chaleur. [[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:21 (CEST)

==g. Les mécanismes des mouvements (fiches 9 et 10)==
====Expliquez pourquoi la sensitive (Mimosa pudica) peut moduler le repliement de ses foliolules en fonction de la force du touché exercé ? ====
Le mouvement sensorimoteur que présente la ''Mimosa pudica'' est causé par un signal électrique qui déclenche la turgescence (le gonflement des cellules par osmose) et la plasmolyse (le dégonflement). Ce signal est émis quand on stimule les foliolules, qui ont des électrodes placées sur le pétiole de la feuille et qui se replient un après l'autre en partant de la foliolule qui a été touchée pour émettre un signal électrique. Ce signal se propage rapidement et il est plus fort ou plus faible en fonction de la force exercée sur le foliolules. [[Utilisateur:AlexS|AlexS]] ([[Discussion utilisateur:AlexS|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:40 (CEST)

==h. Déplacements (fiche 11)==
« Un fraisier peut se déplacer par l’intermédiaire de stolons. »
====Expliquez, en argumentant, en quoi cette affirmation n’est pas exacte. ====
Des fraisiers sont capables d`émettre des tiges horizontales aériennes ( des ''stolons'') qui peuvent se fixer dans le sol à partir de la plante "mère" et générer des nouveaux individus (=clones). Lorsque la plante "mère" meurt, les jeunes fraisiers issus de ces stolons poussent et colonisent ainsi un nouveau territoire. [[Utilisateur:OmerG|OmerG]] ([[Discussion utilisateur:OmerG|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:39 (CEST)

==i. Déplacements (fiche 3-5, 12, 25 et 26)==
====En utilisant des arguments logiques construits sur « l’anisotropie », la « perception de l’environnement » et la « communication entre les plantes », expliquez ce qui déclenche la « marche racinaire » de certains palétuviers. ====
[[Utilisateur:AnnabelleTF|AnnabelleTF]] ([[Discussion utilisateur:AnnabelleTF|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:05 (CEST)

=II. Nutrition=
==a. La matière constitutive des plantes (fiches 13 et 14)==
Le philosophe grec Empedocles (env. 450 av. J-C), puis plus tard Aristote (384-322 av. J-C) pensaient que toute chose, dans l’Univers, était formée de diverses combinaisons de terre, d’air, de feu et d’eau.
Vers 1600, un chimiste belge, Jan Baptista van Helmont a réalisé une expérience pour déterminer la contribution relative de la terre et de l’eau dans la croissance d’une plante. Il fit pousser un jeune saule dans une caisse de bois contenant une quantité de terre bien déterminée. Après arrosage, durant cinq ans, avec de l’eau de pluie filtrée sur tamis, il observa que le poids de l’arbre avait augmenté de 76 kg, tandis que celui de la terre n’avait diminué que de 57 g. La terre n’ayant accusé aucune variation sensible de poids, c’est donc l’eau qui s’est changée en bois et en racines, c’est-à-dire en substances solides que l’on qualifiait de « terre ».
L’expérience de van Helmont était pertinente pour montrer que la nourriture de la plante ne provient pas du sol. 
En 1966, l’Anglais John Woodward réalisa à Londres une expérience sur la menthe verte, parvenant à une conclusion nettement différente de celle de van Helmont. Il arrosa les plantes avec de l’eau provenant de quatre origines différentes : de l’eau de pluie, de l’eau provenant de la Tamise, de l’eau d’égout de Hyde Park et, enfin de l’eau du même égout à laquelle de la terre de jardin avait été ajoutée. 
Septante jours plus tard il mesura le gain de poids des quatre lots de plantes: 
:*Origine de l’eau/Gain de poids [g]
:*Pluie 1.4
:*Tamise 1.7
:*Egout de Hyde Park 9.0
:*Egout de Hyde Park et terre de jardin 18.4 

Woodward observa que la croissance augmentait proportionnellement avec la quantité de terre ou de vase apportée aux plantes. Il conclut que les plantes sont essentiellement composées de terre.
====Qui a raison, le belge ou l’anglais ? Discutez et argumentez.====
D'une certaine manière, les deux ont raison mais leur dispositif expérimental n'est pas complet.
Les plantes sont des organismes autotrophes. C'est à dire qu'elles synthétisent leur propre matière organique à partir du sol par les racines (eau et sels minéraux) et effectuent des échanges gazeux grâce à leur feuillage (dioxyde de carbone). [[Utilisateur:MayssaneH|MayssaneH]] ([[Discussion utilisateur:MayssaneH|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:12 (CEST)

==b. Mixotrophie (fiche 15)==
Les épiphytes sont des plantes qui poussent en se servant d'autres plantes comme support. Elles ne sont toutefois pas considérées comme des parasites, car elles ne ponctionnent aucune matière organique sur la plante support.
====En vous basant sur la fiche 15, expliquez pourquoi on peut considérer le gui comme un épiphyte « hémiparasite » (à moitié parasitaire). ====
[[Utilisateur:SarahOD|SarahOD]] ([[Discussion utilisateur:SarahOD|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:51 (CET)
Les épiphytes sont des organismes qui poussent sur une plante hôte. Cependant, elles ne prélèvent pas de matière organique du végétal sur lequel elles se trouvent. Par conséquent, ces êtres vivants ne sont pas considérés comme des parasites en tant que tels car eux ponctionnent les substances nécessaires à leur nutrition dans l'organisme hôte. 
Le gui est un épiphyte mixotrophe, c'est-à-dire qu'il a la capacité de se nourrir de manière autotrophe grâce à la photosynthèse, mais aussi de manière hétérotrophe en ponctionnant, grâce à des suçoirs, les produits de la photosynthèse de la plante hôte autotrophe. C'est pourquoi le gui est considéré comme hémiparasite, à moitié parasite, il affaiblit le végétal sur lequel il se trouve.

==c. Plantes carnivore (fiche 16) ==
====Peut-on qualifier les plantes carnivores d’hétérotrophes ? Discutez. ====
Les plantes carnivores sont capables d'attirer, de capturer et de digérer leurs proies. Elles vivent en milieu ayant des sols acides et pauvres en azotes et autres minéraux. Ces conditions ne sont pas optimales à l'autotrophie, c'est pourquoi les plantes carnivores ont développé des adaptations pour pouvoir se nourrir autrement. Ces organismes sont hétérotrophes car ils ne sont pas capables de synthétiser leurs propres constituants organiques afin de se nourrir. Ils vont alors chercher les sources de matière organique dont ilsont besoin principalement dans la chair d'insectes, d'où leur nom de plantes carnivores. 
[[Utilisateur:SarahOD|SarahOD]] ([[Discussion utilisateur:SarahOD|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:50 (CET)

==d. Réserves (fiche 17) ==
====Quel est le rapport entre la nécessité pour certaines plantes de produire des organes de réserves d’énergie et la concurrence pour la lumière. ====
Les plantes puisent leurs énergie de la lumière. Plus la racine principale sera abondante en énergie, plus les feuilles seront exposées à la lumière du soleil. C'est pour ça que chez certaines plantes, les réserves d'énergie sont moins importantes car elles soumises à une certaines concurrence pour la lumière. Une carotte recevra plus d'énergie si elle pousse dans un champs que si elle pousse en plein milieu d'une forêt entourée d'arbres (qui eux capteront la lumière avant due à leur taille). [[Utilisateur:MayssaneH|MayssaneH]] ([[Discussion utilisateur:MayssaneH|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:15 (CET)

=III. Échanges gazeux=
==a. Parenchyme (fiche 18) ==
Lorsqu’elles tombent dans l’eau, les feuilles d’un arbre, si elles sont bien vertes, ont tendance à flotter à la surface. Durant la nuit, cependant, ces feuilles coulent.
====Expliquez pourquoi il arrive parfois qu’aux premières lueurs du jour, ces mêmes feuilles remontent doucement à la surface. ====

[[Utilisateur:ArthyM|ArthyM]] ([[Discussion utilisateur:ArthyM|discussion]]) 26 avril 2023 à 11:08 (CEST)

==b. Respiration (fiche 19) ==
Vous arrosez tous les jours avec soin votre superbe ficus. Cependant, vous constatez après une semaine que ses feuilles jaunissent et tombent…
====Quelles pourraient-être les raisons de ce problème sanitaire et comment devez-vous réagir pour que votre ficus retrouve de sa superbe ?====
Les raisons pour lesquelles notre ficus a commencé à devenir jaune et à perdre ses feuilles peuvent être que nous ne l'avons pas arrosé suffisamment, empêchant la fabrication de la sève et pourtant la nutrition et la respiration des cellules. Une autre raison pourrait être l'inverse de ceci mentionné, cet à dire, arroser notre ficus en excès.
 
Donc, les feuilles devient jaunes car l'excès d'eau empêche la circulation de l'air dans la plante et pourtant empêche aussi les échanges gazeuses.

{{co|expliquez pourquoi l'excès d'eau fait jaunir les feuilles}}[[Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] ([[Discussion utilisateur:Pierre.brawand|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:40 (CEST)

 
Alors, pour que notre plante puisse se récupérer, nous devrons commencer à l'arroser avec une quantité équilibrée d'eau, pour éviter de noyer les racines ou les sécher. [[Utilisateur:AlexS|AlexS]] ([[Discussion utilisateur:AlexS|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:22 (CET)

====Les cellules des racines sont hétérotrophes. Comment se procurent-elles de l’oxygène et du glucose ? ====
La présence d`une '''cuticule cireuse''' permettant de diminuer les pertes d'eau mais qui rend des lors celles-ci imperméables aux échanges gazeux et une feuille est généralement forme dune lame plate et fine aérienne , '''le limbe''' ,qui lui permet d'exposer à la lumière un maximum de surface.[[Utilisateur:OmerG|OmerG]] ([[Discussion utilisateur:OmerG|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:21 (CET) 

{{co|la question ne semble pas avoir été comprise. Il faut parler des cellules de racines qui arrivent malgré tout à se fournir en oxygène et en glucose alors qu'elles ne photosynthétisent pas. Il doit être certainement question de transport via la vascularisation, non?}}[[Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] ([[Discussion utilisateur:Pierre.brawand|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:43 (CEST)

 
« Les cellules des feuilles d’un arbre ne respirent pas : elles se limitent à faire la photosynthèse. »

====Expliquez pourquoi cette phrase est fausse. ====
Toutes les cellules de feuilles respirent car elles sont particulièrement bien adaptées aux échangés gazeux car elles utilisent le O2 atmosphérique pour la respiration et rejette du CO2 lequel qui est aussi recapté pour la photosynthèse. Les cellules de feuilles sont spécialisées pour qu`elles puissent faire la photosynthèse car elles contiennent des chloroplastes. [[Utilisateur:OmerG|OmerG]] ([[Discussion utilisateur:OmerG|discussion]]) 26 avril 2023 à 11:08 (CEST)

=IV. Transports internes=
==a. Transports membranaires (fiches 18-23)==
====Comment, à l’intérieur d’une plante vasculaire, les cellules se procurent-elles le glucose, l’O2, l’H2O et le CO2 ?====
Premièrement, les plantes vasculaire se procurent les différents molécules grâce à des organes spécialisés. Les racines absorbent l'H2O, des minéraux et une petite quantité d'O2, il seront ensuite transportés par le xylème jusqu'au feuilles. Les feuilles absorbent le CO2 et grâce aux rayons du soleil, pratiquent la photosynthèse et produisent du sucre, d'autre molécules organiques nécessaires à la plante et de l'o2. Le sucre vas ensuite être distribué dans la plante via le phloème. Les solutés se déplacent a travers les cellules grâce à la mobilité intracytoplasmique de ces molécules. Les cellules proches communiquent entre elle par des plasmodesmes formant un compartiment continu dans la plante.
[[Utilisateur:ElouanL|ElouanL]] ([[Discussion utilisateur:ElouanL|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:58 (CEST)

====Expliquez comment une plante fait circuler des liquides à l’intérieur de ses structures ? (fiche 23)====

 Le transport de sucre et d'autres composés organiques des feuilles jusqu'aux racines s'effectue grâce au phloème. Les sucres sont transportés dans les tubes criblés. Le phloème permet le transport de la sève depuis les organes sources vers les organes puits. Les organes sources sont les feuilles et les tiges. Ils produisent des sucres. Les organes puits utilisent les sucres, soit en les consommant ou en les stockant. Il existe divers organes puits. La solution qui contient les sucres est capable de se déplacer de cellule à cellule grâce à des pores ouverts qui se situent à chaque extrémité des cellules. Le mouvement de la sève (qui vient du phloème) jusqu'aux racines existe grâce à une forte pression et une plus faible pression. Lorsqu'il y a une entrée de sucre, cela réduit le potentiel hydrique dans le phloème et donc une entrée d'eau dans le tube criblé. A l’intérieur du tube criblé, la sève est poussée grâce à la pression de l'eau. Le sucre est ensuite déchargé dans la cellule consommatrice. La pression diminue dans le tube criblé et génère un gradine de pression. Grâce à la diffusion, une partie importante de l'eau retourne dans le xylème. Le xylème recycle l'eau de l'organe consommateur de sucre(racines) vers l'organe source(feuilles). 
[[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:27 (CET)

=V. Communication=
====Proposez une explication génétique argumentée qui permette d’expliquer la « mémoire » observée chez le hêtre. (fiche 24)====

 Nous pouvons assumer que le hêtre a une 'mémoire' mais aussi que c'est un instinct naturel. Nous savons que les instincts, que se soit ceux des animaux ou dans ce cas ci des végétaux, sont en partie innée ou semblent avoir des causes génétiques. En effet, ces caractéristiques sont principalement des variations génétiques évolutives qui permettent la prospérité de l'espèce . Nous pouvons comparer la mémoire d'un hêtre à celle d'un animal de proie qui lui sait qu'il doit s’échapper de son prédateur, même en temps que nouveau né sans expérience. Ces deux espèces ont besoin de ces compétences pour survivre. [[Utilisateur:MayaB|MayaB]] ([[Discussion utilisateur:MayaB|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:47 (CEST)

====Le Wood Wide Web permet à la fois aux plantes qui appartiennent au réseau d’échanger des informations, mais également d’optimiser leur croissance. Expliquez. (fiche 25)====

Si on frappe un acacia adulte avec une lanière en cuir pendant une dizaine de minutes, on peut montrer non seulement que la concentration en tanin augmente dans les feuilles de la plante, mais que des molécules volatiles sont également émises. En outre, on observe aussi une augmentation du tanin dans les acacias qui poussent à proximité de celui qu’on a frappé.
====Expliquez ces phénomènes. (fiche 26)====
[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:14 (CEST)

=VI. Sortie de l’eau des Végétaux (éléments de cours)=
====Expliquez les raisons pour lesquelles une algue ne peut pas vivre à l’air libre.====
L'algue est un végétal marin. Ce végétal dans un milieu aquatique produit même de la photosynthèse. Or, une algue n'a pas les caractéristiques nécessaires pour être un végétal terrestre, mais son organisme est très bien adaptée dans milieu non terrestre. A l'aide des structures morpho-anatomiques fait de gaz qui lui sert de flotteur, elle s'en sert pour rester droite. De plus, son cycle de vie, la nutrition, et la photosynthèse se fait essentiellement dans de l'eau.

[[Utilisateur:ArthyM|ArthyM]] ([[Discussion utilisateur:ArthyM|discussion]]) 26 avril 2023 à 11:04 (CEST)

====A l’aide d’un schéma, expliquez pourquoi une population d’algue sensible à l’air libre peut évoluer une espèce dérivée capable de survivre en dehors de l’eau.====

====Tracez un arbre phylogénétique représentant l’état de nos connaissances actuelles sur les liens évolutifs existant entre une Mousse, une Fougère, une Gymnosperme et une Angiosperme. Prenez une algue Charophyte en guise de groupe extérieur. Pour chaque point de bifurcation, indiquez les innovations évolutives et expliquez en quoi ces innovations modifient les structures des plantes.====

====Pourquoi pense-t-on que les Charophytes sont les plus proches parents de Végétaux terrestres ?====
Les végétaux terrestres viennent des Charophytes. Les Charophytes n'ayant pas de sporophytes et vivant dans l'eau, les végétaux terrestres ont du en inventer un et leur cycle de vie reste dépendant de l'eau surtout pour la fécondation.

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Physiologie Animaux 2BIOS01 2023

2023-04-26T08:26:54Z

ArtusB : /* Expliquez comment les muscles agissent sur le squelette pour permettre le mouvement, puis expliquez la pertinence pour les muscles de toujours être par paires agonistes-antagonistes. En outre, expliquez pourquoi lorsque le premier se contracte, l’autre doit se décontracter. */

=Situations problèmes sur les Animaux=
Par groupe de deux et sur la base des « Fiches théoriques Animaux » et « Panorama du monde Animal ». 

:# Répondez aux différents points abordés ci-dessous
:# Remplissez le « Tableau récapitulatif »

:::ATTENTION
:::Ce travail ne sera pas corrigé par l’enseignant. C’est vous qui devez chercher les réponses qui seront ensuite validées par l’ensemble de la classe, sur la base des documents théoriques.
:::Les réponses aux questions seront à la base de la moitié de l’évaluation écrite sur les Animaux.

=I. Mouvements=
==a. Symétries (fiche 1 et raisonnement)==
Pour un organisme en développement, la mise en place d’une symétrie bilatérale est beaucoup plus compliquée et nécessite beaucoup plus d’énergie que la mise en place d’une symétrie radiaire. Pourtant, la très grande majorité des Animaux possèdent une symétrie bilatérale.
====Expliquez ce paradoxe.====
Les animaux dotés d'une symétrie radiaire sont généralement sessiles (fixés à un substrat) ou planctoniques( dérivant, nageant faiblement). Leur symétrie leur permet aussi, par toutes les parties du corps, de rentrer en contact avec leur environnement, vu que tous leurs organes sensoriels sont disposés sur le pourtour de l'animal. En revanche, les bilatériens, eux, peuvent se déplacer de manière beaucoup plus complexe d'un endroit à l'autre. Grâce a la coordination de leurs mouvements, ils peuvent nager, ramper, voler. La symétrie bilatérale est donc plus avantageuse si un manque de nourriture se fait rare, car elle peut plus facilement changer d'endroit pour chercher de quoi se rassasier. [[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:17 (CEST)

==b. Muscles et système nerveux moteur (fiches 2-3)==
Le mouvement nécessite la mise en place de deux tissus fondamentaux :
====Définissez ce qu’est un tissu.====
Un tissu est un ensemble de cellules de même origine, regroupées en ensemble fonctionnel, c'est-à-dire concourant à une même fonction.[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:47 (CET)

====Nommez les deux tissus fondamentaux sans lesquels tout mouvement est impossible.====
Les deux tissus fondamentaux pour le mouvement du corps humain sont les tissus nerveux et musculaires [[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:53 (CET)

====Expliquez pourquoi ces deux tissus ne peuvent fonctionner que s’ils sont ensemble.====
Les tissus musculaires sont contrôlés par les tissus nerveux (motoneurones), ces derniers leur envoient des informations. Ensuite, les tissus musculaires doivent traverser les tissus nerveux avant de fonctionner.[[Utilisateur:OmerG|OmerG]] ([[Discussion utilisateur:OmerG|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:21 (CEST)

==c. Fluidité et contrôle des mouvements (fiche 2-3 et raisonnement)==
Il existe un tissu qui est présent chez tous les Animaux, à l’exception des Spongiaires. Il permet aux animaux à la fois (i) de sentir ce qui se passe dans l’environnement et à l’intérieur de l’organisme, et également (ii) d’activer de façon coordonnée les muscles pour assurer des mouvements fluides.
====Quel est ce tissu ?====

Ces tissus sont les tissus des systèmes nerveux sensoriel et moteur.
[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:03 (CEST)

====Quelle est la différence entre proprioception et extéroception ? ====
La différence entre proprioception et extéroception est le fait de rassembler les sensations internes à l'organisme (proprioception) ou à l'extérieur de l'organisme (extéroception).[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:03 (CEST)

====Expliquez pourquoi, lorsque vous remplissez une casserole d’eau en la tenant à bout de bras, l’action couplée de neurones propriocepteurs et moteurs est nécessaire pour stabiliser votre bras. ====
Ces systèmes sont nécessaires car les neurones propriocepteurs vont capter les informations telles que la position, la force à mettre avec quels muscles du bras afin que ce dernier s'équilibre. Puis, les neurones propriocepteurs vont envoyer ses informations au système moteur afin que ce dernier effectue ces informations. [[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:04 (CEST)

==d. Fonction moteur du cerveau (raisonnement)==
Lorsqu’elle est au stade larvaire, l’Ascidie (embranchement des Chordés), un petit animal marin, ressemble à un têtard et peut se mouvoir. Elle possède alors une vésicule cérébrale qui ressemble à un cerveau. Lorsqu’elle trouve un endroit propice pour s’installer, abondant en nourriture, la larve se fixe et ne bougera plus jamais de cet endroit. Elle termine alors son développement et devient adulte. Lors de cette transformation, elle « digère » son cerveau.
====Que pouvez-vous conclure de la fonction du cerveau chez l’ascidie ? ====
Alors que ni les Spongiaires, ni les Cnidaires n'ont un cerveau, tous les bilatériens en possèdent un (ou du moins, possèdent un « pseudo-cerveau », souvent sous la forme de ganglions neuronaux, situés le plus souvent dans la tête).
{{co|reformuler la terminologie "dans la tête"}}[[Utilisateur:Pierre.brawand|Pierre.brawand]] ([[Discussion utilisateur:Pierre.brawand|discussion]]) 5 avril 2023 à 17:42 (CEST)

====En vous basant sur ce que vous savez de l’Ascidie, proposez une hypothèse qui puisse expliquer l’absence de cerveau (ou de pseudocerveau) chez les Spongiaires et les Cnidaires.====
Chez l'Ascidie, le cerveau sert de réserve de nutriments pour utiliser pendant la croissance de l'animal. Cependant, ces deux embranchements en n'en on pas. Nous pouvons croire qu'il n'ont pas de cerveau car dès leur plus petit stade de développement. Ils peuvent procurer leur propre alimentation tandis que le jeune Ascidie ne peut pas. [[Utilisateur:MayaB|MayaB]] ([[Discussion utilisateur:MayaB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:33 (CEST)

==e. Fonction sensitive du cerveau (fiche 1, 2, 3 et raisonnement)==
Les bilatériens se déplacent avec la tête en avant. Alors que c’est un organe fondamental pour la plupart des Animaux.
====Expliquez pourquoi la tête est la partie de l’animal qui explore en premier l’environnement ?====
[[Utilisateur:KonaduA|KonaduA]] ([[Discussion utilisateur:KonaduA|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:27 (CET) 
La tête est la partie de l’animal qui explore en premier l’environnement car dans celle-ci on trouve les organes sensoriels et les structures liées à la nutrition, et aussi un système neveux central. Toutes ces structures sont celles qui permettent à l'individu d'interagir avec le milieu qui l'entour. Par exemple, dans les organes sensoriels on trouve les yeux, qui leur permette de voir par où marche-t-il ou s'il y a aucun danger. Si la tête est dans la partie postérieur du corps l'individu n'est pas capable de voir par où est-ce qu'il marche ou si il y a des dangers. [[Utilisateur:AlexS|AlexS]] ([[Discussion utilisateur:AlexS|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:14 (CEST)

==f. Squelette (fiches 4-5 et raisonnement)==
====Expliquez ce que sont les squelettes externes, internes et hydrostatiques.====
[[Utilisateur:ChloéD|ChloéD]] ([[Discussion utilisateur:ChloéD|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:56 (CET) 
Le squelette hydrostatique est présent chez tous les animaux , c'est lui qui donne la forme à un organisme grâce à la pression d'un fluide (très souvent de l'eau) généré sur une membrane. Le squelette externe lui, est chez certains Arthropodes comme les fourmis et les crevette mais aussi chez certains mollusques comme les escargots et les coquillages. Lorsque les Arthropodes grandissent, ils doivent changer de squelette pour en prendre un plus grand à leurs taille. Les exosquelette sont très lourd c'est pourquoi les plus gros arthropodes sont marin. Le squelette externe peut leurs servir pour se protéger des prédateurs. Le squelette interne aussi appelé endosquelette se trouve à l'intérieur du corps chez les vertébrés, ce dernier grandit en même temps que l'animal. L'Homme, les chiens et les oiseaux par exemple possède un squelette interne.

====Possédons-nous un squelette interne, externe et/ou hydrostatique ? Justifiez votre réponse. ====
Nous possédons un squelette interne. Notre squelette grandit à l'interieur de nous et en même temps que nous. [[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]])

====Expliquez comment les muscles agissent sur le squelette pour permettre le mouvement, puis expliquez la pertinence pour les muscles de toujours être par paires agonistes-antagonistes. En outre, expliquez pourquoi lorsque le premier se contracte, l’autre doit se décontracter. ====
Les animaux possédant un squelette un squelette interne ou externe rigide ont la possibilité de se déplacer grâce à un système squelettique semi-rigide d'articulations. ces dernières agissent comme des charnières. l'autre système est un système musculaire qui peut tirer le squelette. Les muscles sont toujours par groupe de deux: l'agoniste et l'antagoniste. Lorsque l'un est contracté, l'autre est alors partiellement détendu. Cependant, une tentions est toujours présente dans le muscle dit 'relâché' pour maintenir un contrôle totale du mouvement.[[Utilisateur:ArtusB|ArtusB]] ([[Discussion utilisateur:ArtusB|discussion]]) 26 avril 2023 à 10:25 (CEST)

====Expliquez ce paradoxe. ====
26 avril 2023 à 10:09 (CEST)

==g. Cavité interne / cœlome (fiche 6 et raisonnement)==
Tout comme la mise en place d’une symétrie bilatérale, la mise en place d’un pseudocœlome ou d’un cœlome nécessite de dépenser beaucoup d’énergie au cours du développement. Cependant, la grande majorité des animaux possèdent une telle structure.
====Expliquez ce paradoxe. ====

 Malgré la grande quantité utiliser pour former le cœlome, il a de plus d'avantages que d'inconvénients comme la possibilité que les organes puissent bouger sans que le corps bouge avec. [[Utilisateur:MayaB|MayaB]] ([[Discussion utilisateur:MayaB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:58 (CEST)

=II. Nutrition=
==a. Logiques énergétiques et vestiges évolutifs (fiches 7, 8 et raisonnement)==
Il y a environ un milliard d’années, on pense que pour grandir en taille, les proto-animaux (organismes eucaryotes multicellulaires ancêtres des animaux) n’ont eu d’autre choix que de développer d’abord une cavité gastrovasculaire, puis un tube digestif. On pense ainsi que ces deux structures sont les premières à s’être mises en place dans l’histoire évolutive des animaux.
====En basant vos arguments sur les besoins énergétiques des cellules, expliquez la logique de la mise en place de la cavité gastrovasculaire et du tube digestif. ====
Cela permet à toute les cellules d'avoir un apport en énergie car il y a un plus de cellules en lien direct aux nutriments.[[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:49 (CEST)

====Aujourd’hui encore, on observe que le tube digestif est la première structure à se mettre en place au cours de l’embryogenèse de la plupart des bilatériens. Expliquez précisément pourquoi cette observation peut être considérée comme un vestige hérité des proto-animaux. ====
Cela peut être observer comme un vestige hérité des proto-animaux car il y a plusieurs milliers d'années on a remarqué que les cellules formaient des colonies en forme de tube digestif et cela permettait un tel apport en nutriment que, de génération en génération, cette caractéristique du développement est "refaite" ce qui nous permet de l'appeler tel qu'un "vestige" évolutif. [[Utilisateur:HugoB|HugoB]] ([[Discussion utilisateur:HugoB|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:06 (CEST)

==b. Cavité gastrovasculaire et tube digestif (fiche 9, 10 et raisonnement) ==
Les Cnidaires et les Plathelminthes ne possèdent pas de tube de digestif. Ils ont une cavité gastrovasculaire qui est une sorte de « sac » avec une ouverture qui sert à la fois de bouche et d’anus. Tous les animaux qui possèdent une cavité interne ont une bouche et un anus séparés et reliés par un tube digestif.
====Expliquez l’avantage d’une telle séparation. ====
[[Utilisateur:KonaduA|KonaduA]] ([[Discussion utilisateur:KonaduA|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:56 (CET)
[[Utilisateur:ValentinJ|ValentinJ]] ([[Discussion utilisateur:ValentinJ|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:57 (CET)

La séparation de la bouche et de l'anus est très avantageuse car cela rend la digestion plus efficace. Les Cnidaires et les Plathelminthes peuvent se nourrir et digérer en même temps ( la nourriture traverse le corps dans une seule direction). Mais ils peuvent également avoir une plus grande surface d'échanges et prélever un plus grand nombre de nutriments.
[[Utilisateur:ValentinJ|ValentinJ]] ([[Discussion utilisateur:ValentinJ|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:02 (CEST)

====Expliquez pourquoi il s’avère avantageux de pouvoir manger alors qu’on est encore en train de digérer. ====
pris par [[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:55 (CET)
 C'est beaucoup plus avantageux car aussi non, on ne pourrait seulement faire une chose à la fois, avaler ou digérer. La cavité gastrovasculaire ne sera pas remplie au maximum qu'elle devra évacuer des éléments qui sont pas encore digérer.
[[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:11 (CET)

=III. Échanges gazeux (fiche 11)=
====Expliquez les différentes stratégies qui existent pour prélever de l’O2 dans l’environnement et relâcher du CO2. ====

Les différentes stratégies sont: 
:* Des systèmes sanguins cunaté: Les différents gaz circulent dans les vaisseaux sanguins qui se trouvent sous l'épiderme et ils traversent l'épiderme facilement 
:* Des papules: 
:* Des trachées: La trachée est un conduit qui relie le larynx aux poumons. 
:* Des branchies: Les branchies sont constituées d’un squelette portant deux fines lamelles très vascularisées. les branchies assurent la fonction respiratoire et donc d'échanger avec le milieu aquatique l'oxygène et le gaz carbonique 
:* Des poumons: Les alvéoles absorbent l’oxygène contenu dans l'air avant de l’envoyer dans le sang, qui le fait circuler dans tout le corps. Puis, le CO2 qui vient des veines ressors par le tuyau inverse. 

[[Utilisateur:DianeM|DianeM]] ([[Discussion utilisateur:DianeM|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:01 (CEST)

=IV. Transports internes (fiche 12)=
Expliquez les différentes stratégies qui existent pour transporter le glucose, l’O2, l’H2O et le CO2 à l’intérieur des animaux.

 Le système circulatoire est le système permettant de transporter des fluides, gazes ou autres, qui sont utilisés par l'organisme ou comme déchets, à travers le corps. Ce système est différent dépendant de l'embranchement de l'espèce, cependant ils l'ont tous. Par exemple, chez la plus par des invertébrés, les fluides passent par les cavités du corps. Mais chez les vertébrés les gazes ou le glucose sont transportés par le sang dans un système fermé de vaisseaux spécialisés. Ce système permet d'envoyer ces molécules à travers le corps surtout le dioxyde et le glucose. Chez les Arthropodes, l'O2 est obtenu par leur système respiratoire puis est transmis dans le sang par diffusion. Cependant, le CO2 un produit inutile de la respiration est relâché par les systèmes respiratoires. Un processus similaire a lieu pour le transport de glucose or d'éléments indispensables. Ils sont absorbés par le système digestif puis sont emmener dans le sang. [[Utilisateur:MayaB|MayaB]] ([[Discussion utilisateur:MayaB|discussion]]) 22 mars 2023 à 11:22 (CET)

=V. Sortie de l’eau des Animaux (fiche 13, 14, 15)=
====Expliquez pourquoi les adaptations physiologiques et anatomiques des Invertébrés et des Vertébrés sont relativement similaires ? Utilisez quelques exemples pertinents pour justifier votre propos.====
on touche pas c'est le mien[[Utilisateur:AnnabelleTF|AnnabelleTF]] ([[Discussion utilisateur:AnnabelleTF|discussion]]) 22 mars 2023 à 10:59 (CET)

====Définissez avec vos propres mots la notion d’exaptation.====
L'exaptation est une adaptation sélective qui est apparue au fil du temps permet à certaines fonctions de s'ajoutent ou de remplacer celle déjà existante.
[[Utilisateur:AnnabelleTF|AnnabelleTF]] ([[Discussion utilisateur:AnnabelleTF|discussion]]) 5 avril 2023 à 10:20 (CEST)

====En quoi ce concept est précieux pour la compréhension des mécanismes évolutifs des animaux ?====
[[Utilisateur:ValentinJ|ValentinJ]] ([[Discussion utilisateur:ValentinJ|discussion]]) 5 avril 2023 à 11:03 (CEST)

=VI. Évolution convergente (fiche 19)=
Sur l’arbre phylogénétique de la page 7 du polycopié intitulé « Panorama du règne Animal », vous voyez que la forme « vers » se retrouve dans presque tous les embranchements : Plathelminthes (ex. vers plat), Nématodes (ex. C. elegans), Mollusques (ex. limaces), Annélides (ex. vers de terre), Arthropodes (ex. mille-pattes) et Chordés (ex. serpents). On appelle cela une « évolution convergente ».
====Comment l’expliquez-vous ?====
Pour commencer, une évolution convergente est une évolution de caractéristique analogue (même fonction, mais évolué différemment) qui se trouve dans des lignées évolutives indépendantes. Ils possèdent tous des adaptations morphologiques à leur milieu. C'est pourquoi, tous se "ressemblent" physiquement, leurs adaptations morphologiques ont (peut-être) une/des fonction/s identiques mais évolués différemment, et sont le résultat de chemin évolutifs différents. [[Utilisateur:JessG|JessG]] ([[Discussion utilisateur:JessG|discussion]])

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Physiologie Animaux 2BIOS01 2023

2023-04-26T08:25:35Z

2022-02-24T13:30:51Z

ArtusB : /* Quels sont les différents types d'extrêmophiles ? */

=Comment explique-t-on la diversité des procaryotes ?=
Les procaryotes sont présents dans tous milieux un temps soit peu favorable à la vie.
Ils sont tellement nombreux que selon les estimations, une seule poignée de sol fertile renfermerait 10 000 espèces différentes.
La métagénomique a permis aux scientifiques d'identifier 10'600 espèces de procaryotes dans le monde.
Un autre facteur important dans la diversité des procaryotes est le transfert horizontal des gènes. En effet de large partie du génome des procaryotes est composé de fragments de gènes provenant d'autres espèces. Ces transferts horizontaux compliquent grandement l'identification de la racine de l'arbre de la vie .
L'évolution des procaryotes sur des milliards d'années a permis l'émergence de deux lignées distinctes : Les bactéries et les archées .

==Qu'est-ce que la métagénomique ? ==
La métagémonique est une sorte de prospection génétique permettant d'obtenir un génome complet à partir d'échantillons prélevés dans l'environnement.

==Qu'est-ce que le transfert horizontal des gènes ?==
Procédé par lequel des organismes acquièrent des gènes d'une espèce non-apparentée directement.

=Qu'est-ce qu'un procaryote ?=
Les procaryotes sont probablement les premiers êtres vivants apparus sur Terre. Les procaryotes sont généralement des organismes unicellulaires bien qu'il existe quelques exceptions.
Les cellules procaryotes (sauf la bactérie géante "thiomargarita namibiensis") sont plus petites que les cellules eucaryotes.

=Quelles sont les différents types de procaryotes ?=

Il existe deux domaines différents de procaryotes : les bactéries et les archées.

====Comment définit-on une bactérie ?====
La plus grande partie des espèces de procaryotes connue sont les bactéries.
Leurs génomes sont constitués d'ADN. Les bactéries peuvent êtres pathogènes ou bien mêmes utiles comme les bactérie permettant par exemple la fabrication du fromage.
Les bactéries ont des effets considérables sur le vivant et l'environnement grâce a leurs capacités nutritionnelles et métaboliques.

====Quels sont les différents types bactéries?====
Le domaine des bactéries est vaste et diversifié, en voici quelques exemples :
:* les chlamydiaes: parasites qui sont incapables de survivre à l'extérieur des cellules animales.
:* les spirochètes: Ce sont des hétérotrophes de forme hélicoïdale, la majorité sont autonomes mais certains sont des parasites pathogènes notoires comme par exemple la maladie de Lyme.

====Qu'est-ce qu'une archée?====
Les archées sont un domaine d'êtres vivants plus apparentés au eucaryotes que au bactéries. Elles ont des points commun avec les deux autre domaine.
Les archées se distinguent des bactéries par leurs absence d'espèces pathogènes pour les humain et les animaux.
Le manque de noyau des archées les différencies des eucaryotes.
Certaines espèces d'archées peuvent survivre dans des milieux normalement défavorables à la vie, elles sont appelées extrêmophiles.

==== Quels sont les différents types d'Archées ? ====
Les différents types d'Archées sont:
:*les Euryarchées
:*les TACK
:*les Lokiarchées
10 février 2022 à 14:56 (CET)
===== Quels sont les caractéristiques des Euryarchées =====

Les Euryarchées comprenne principalement des espèces extrêmophiles comme les halophiles et les thermophiles extrêmes ou des espèces méthanogènes. 10 février 2022 à 14:56 (CET)

===== les TACK =====
l'acronyme TACK désigne un supergroupe former des groupes suivants:
:*les korarchées
:*les Crénarchées
:*les Aigarchées
:*les Thaumarchées

=Qu'est-ce qu'un extrêmophile?=
Ce sont des procaryotes classés dans le domaine des archées, les extrêmophiles ont la capacité de survivre dans des milieux extrêmes.
=Quels sont les différents types d'extrêmophiles ?=
Il existe deux types différents d'extrêmophiles :
:*les halophiles
:*les thermophiles extrêmes
Les halophiles vivent dans des milieux très salés comme la mer Morte par exemple. ''Halobactérium'' est un halophile qui présente des caractéristiques singulières qui améliorent son métabolisme dans les environnements très salés, notamment grâce à ses protéines et à sa paroi cellulaire. 
Les thermophiles vivent dans des milieux avec une chaleur très haute. ''Solfolobus'' se trouve dans des volcans qui atteignent des températures de 90 degrés °C. Son ADN et ses protéines permettent des adaptions structurales et biochimiques qui lui assurent une certaine stabilité aux hautes températures.

==Comment définit-on un organisme méthanogène?==
Les organismes méthonogènes se retrouvent parmi les Archées. Ces organismes ont la particularité de vivre dans des milieux moins extrêmes que les extrêmophiles. Les méthonogènes utilisent du CO2 pour oxyder de l'H2, ce qui rejette du méthane(CH4). Le méthane est alors utilisé comme source d'énergie. A noter, que les molécules O2 sont toxiques pour ces organismes qui se font empoisonner si ils en absorbent trop.

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Concept 27.4 1BIOS02

2022-02-24T13:30:36Z

ArtusB : /* Qu'est-ce qu'un extrêmophile? */

=Comment explique-t-on la diversité des procaryotes ?=
Les procaryotes sont présents dans tous milieux un temps soit peu favorable à la vie.
Ils sont tellement nombreux que selon les estimations, une seule poignée de sol fertile renfermerait 10 000 espèces différentes.
La métagénomique a permis aux scientifiques d'identifier 10'600 espèces de procaryotes dans le monde.
Un autre facteur important dans la diversité des procaryotes est le transfert horizontal des gènes. En effet de large partie du génome des procaryotes est composé de fragments de gènes provenant d'autres espèces. Ces transferts horizontaux compliquent grandement l'identification de la racine de l'arbre de la vie .
L'évolution des procaryotes sur des milliards d'années a permis l'émergence de deux lignées distinctes : Les bactéries et les archées .

==Qu'est-ce que la métagénomique ? ==
La métagémonique est une sorte de prospection génétique permettant d'obtenir un génome complet à partir d'échantillons prélevés dans l'environnement.

==Qu'est-ce que le transfert horizontal des gènes ?==
Procédé par lequel des organismes acquièrent des gènes d'une espèce non-apparentée directement.

=Qu'est-ce qu'un procaryote ?=
Les procaryotes sont probablement les premiers êtres vivants apparus sur Terre. Les procaryotes sont généralement des organismes unicellulaires bien qu'il existe quelques exceptions.
Les cellules procaryotes (sauf la bactérie géante "thiomargarita namibiensis") sont plus petites que les cellules eucaryotes.

=Quelles sont les différents types de procaryotes ?=

Il existe deux domaines différents de procaryotes : les bactéries et les archées.

====Comment définit-on une bactérie ?====
La plus grande partie des espèces de procaryotes connue sont les bactéries.
Leurs génomes sont constitués d'ADN. Les bactéries peuvent êtres pathogènes ou bien mêmes utiles comme les bactérie permettant par exemple la fabrication du fromage.
Les bactéries ont des effets considérables sur le vivant et l'environnement grâce a leurs capacités nutritionnelles et métaboliques.

====Quels sont les différents types bactéries?====
Le domaine des bactéries est vaste et diversifié, en voici quelques exemples :
:* les chlamydiaes: parasites qui sont incapables de survivre à l'extérieur des cellules animales.
:* les spirochètes: Ce sont des hétérotrophes de forme hélicoïdale, la majorité sont autonomes mais certains sont des parasites pathogènes notoires comme par exemple la maladie de Lyme.

====Qu'est-ce qu'une archée?====
Les archées sont un domaine d'êtres vivants plus apparentés au eucaryotes que au bactéries. Elles ont des points commun avec les deux autre domaine.
Les archées se distinguent des bactéries par leurs absence d'espèces pathogènes pour les humain et les animaux.
Le manque de noyau des archées les différencies des eucaryotes.
Certaines espèces d'archées peuvent survivre dans des milieux normalement défavorables à la vie, elles sont appelées extrêmophiles.

==== Quels sont les différents types d'Archées ? ====
Les différents types d'Archées sont:
:*les Euryarchées
:*les TACK
:*les Lokiarchées
10 février 2022 à 14:56 (CET)
===== Quels sont les caractéristiques des Euryarchées =====

Les Euryarchées comprenne principalement des espèces extrêmophiles comme les halophiles et les thermophiles extrêmes ou des espèces méthanogènes. 10 février 2022 à 14:56 (CET)

===== les TACK =====
l'acronyme TACK désigne un supergroupe former des groupes suivants:
:*les korarchées
:*les Crénarchées
:*les Aigarchées
:*les Thaumarchées

=Qu'est-ce qu'un extrêmophile?=
Ce sont des procaryotes classés dans le domaine des archées, les extrêmophiles ont la capacité de survivre dans des milieux extrêmes.
==Quels sont les différents types d'extrêmophiles ?==
Il existe deux types différents d'extrêmophiles :
:*les halophiles
:*les thermophiles extrêmes
Les halophiles vivent dans des milieux très salés comme la mer Morte par exemple. ''Halobactérium'' est un halophile qui présente des caractéristiques singulières qui améliorent son métabolisme dans les environnements très salés, notamment grâce à ses protéines et à sa paroi cellulaire. 
Les thermophiles vivent dans des milieux avec une chaleur très haute. ''Solfolobus'' se trouve dans des volcans qui atteignent des températures de 90 degrés °C. Son ADN et ses protéines permettent des adaptions structurales et biochimiques qui lui assurent une certaine stabilité aux hautes températures.

==Comment définit-on un organisme méthanogène?==
Les organismes méthonogènes se retrouvent parmi les Archées. Ces organismes ont la particularité de vivre dans des milieux moins extrêmes que les extrêmophiles. Les méthonogènes utilisent du CO2 pour oxyder de l'H2, ce qui rejette du méthane(CH4). Le méthane est alors utilisé comme source d'énergie. A noter, que les molécules O2 sont toxiques pour ces organismes qui se font empoisonner si ils en absorbent trop.

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