I – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle
II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement
III – Populations, écosystèmes, biosphère
IV – La biodiversité et sa dynamique
IV-A Génomique structurale et fonctionnelle (1e année)
IV-A-1 Génome des eubactéries – génome des Eucaryotes
IV-A-2 L'expression du génome : la transcription et son contrôle
Connaissances clés à construire : Commentaires, capacités exigibles :
Le mécanisme de transcription de l'ADN est assuré par des polymérases ; elles génèrent plusieurs types d'ARN. La transcription est initiée au niveau d'un promoteur reconnu par des facteurs de transcription. Des signaux indiquent la fin de la transcription.
Chez les Eucaryotes, à partir de transcrits de gènes morcelés, différents processus de maturation post-transcriptionnelle des ARN messagers conduisent à la séquence traduite.


Selon les types cellulaires, en réponse à des signaux, à des variations d'activité, des modifications des conditions de milieux, l'expression du génotype varie et conduit à des phénotypes cellulaires variés. Les mécanismes permettant ces modulations portent essentiellement sur le contrôle de la transcription.


Le contrôle de la transcription fait intervenir des interactions entre séquences régulatrices et facteurs de transcription. Le niveau de transcription dépend aussi de l'état de méthylation de l'ADN et de modifications de la chromatine.




Le contrôle de l'expression de l'information génétique fait aussi intervenir des petits ARN.





Chez les Eucaryotes, la diversité des régulations de transcription et des maturations post-transcriptionnelles explique en grande partie la diversité des transcriptomes.

A une autre échelle de temps, les profils d'expression génétique sont parfois héréditaires, en l'absence de mutation (épigénétique).
- mettre en relation les caractéristiques des molécules réalisant la transcription avec celles du système d'information (reconnaissance des débuts, signaux de fin…) ;

- mettre en relation les processus de maturation post-transcriptionnelle avec d'une part la structure du génome, d'autre part l'état du transcriptome final ;
On limite les éléments à mémoriser au strict nécessaire Seul l'exemple de l'ARN polymérase II eucaryote est à connaître.
Le complexe d'initiation est présenté globalement ; sa composition et l'organisation du promoteur ne sont pas à mémoriser.






- présenter deux modèles simples de contrôle de la transcription : un modèle eubactérien (opéron) et un modèle eucaryote ;
- situer les modalités présentées de contrôle de la transcription dans la perspective du fonctionnement cellulaire, à différentes échelles de temps ;
La présentation de l'opéron, de sa structure et de son fonctionnement est faite sans démonstration.


- présenter un exemple de contrôle de l'expression de l'information génétique par petit ARN ;
Lien :
Protéines (§ I-A) et interactions protéines ligands (§ I-C)
Développement et contrôle de l'expression des gènes (§ III-D-2 - note : lire plutôt II-D-2)

- détecter l'expression sélective des gènes par l'étude des résultats des principales méthodes d'étude des transcriptomes afin d'exploiter des résultats expérimentaux ;
Les méthodes d'étude des transcriptomes ne sont pas à mémoriser.


IV-B Réplication de l'information génétique et mitose (1e année)
IV-C La diversification des génomes (1e année)
IV-D Les mécanismes de l'évolution (2e année)
IV-E Une approche phylogénétique de la biodiversité (2e année)




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