Recombinaisons génétiques et éléments génétiques transposables PDF

Recombinaisons génétiques et éléments génétiques transposables.1Recombinaison génétique La recombinaison est un réarrangement du matériel génétique. Elle implique un échange physique de matériel génétique entre les éléments génétiques différents, impliquant des réaménagements moléculaires de séquen...

Recombinaisons génétiques et éléments génétiques transposables.1Recombinaison génétique La recombinaison est un réarrangement du matériel génétique. Elle implique un échange physique de matériel génétique entre les éléments génétiques différents, impliquant des réaménagements moléculaires de séquences d’AND avec la rupture de brins et leur religature. On a trois types de recombinaisons: Recombinaison homologue, recombinaison a spécificité de site et recombinaison non homologue..1.1Recombinaison homologue La recombinaison homologue: échange mutuel de section d’ADN entre deux molécules l’ADN il existence une homologie importante entre les segments d’ADN échangés. La recombinaison homologue est souvent décrite par le model de Holliday qui implique un processus de crossing-over complexe aboutissant à la formation d’un heteroduplexe appelé structure de Holliday. Les plus importantes protéines intervenant dans la recombinaison homologue sont Rec A chez E. coli et Rad51 chez les cellules eucaryotes..1.2Recombinaison a spécificité de site Est une intégration d’un segment d’ADN bicaténaire de taille réduit, au niveau d’un site spécifique d’une molécule d’ADN; Les deux séquences d’ADN sont reconnues par des enzymes spécifiques, les recombinases qui catalysent à la fois leur coupure et leur religature. L’exemple type est le bactériophage ʎ (Lambda), inséré a un site spécifique du entre les opérons gal et bio dont l’intégration implique plusieurs enzymes dont l’intégrase codée par le bactériophage, cette recombinaison est de type additionnel..1.3Recombinaison non homologue Elle est aussi de type additionnel dont le mécanismes est encore inconnu (bactériophage Mu(.2éléments génétiques transposables Les éléments transposables, ou séquences mobiles sont des segments d’AND insérés dans le génome d’une cellule hôte et qui ont la capacité remarquable de translocation, c.-à-d. de se déplacer a un autre site sur le génome. Il existe trois types d’éléments mobiles: Les éléments d’insertion (IS) (Insertion Sequences in english,( Les transposons (Tn) Et le prophage du bactériophage Mu..2.1Les éléments d’insertion (IS) Les IS sont les éléments transposables les plus simples. Elles ne contiennent que les informations génétiques nécessaires à leur transposition. De petite taille (généralement inférieure à 2500 pb), elles sont le plus souvent bordées par des séquences IR (inversement répétées) de 20 à 40 pb qui sont reconnues par la machinerie de transposition. Elles ont été détectées sur tous les chromosomes procaryotes partiellement ou complètement séquencés et sur de nombreux plasmides et bactériophages. Sur la base de données fonctionnelles plutôt que structurales, les IS qui appartenaient à la classe I ont récemment été cataloguées en 17 familles. Les membres de douze d’entre elles contiennent un seul cadre ouvert de lecture qui code pour la transposase, l’enzyme qui catalyse la transposition. A partir de ce même cadre ouvert de lecture, les IS de certaines familles codent pour une seconde protéine, version tronquée de la transposase, qui agit comme régulateur de la transposition. Séquence d’insertion simple.2.2Les transposons (Tn)  2.2.1Transposons composites Deux IS suffisamment proches l’une de l’autre peuvent agir de concert et mobiliser le segment d’ADN qu’elles encadrent. Ces structures sont appelées transposons composites. Les IS peuvent être en orientation directe ou inverse. Très souvent, seule l’une des deux IS du transposon code pour une transposase fonctionnelle, l’autre codant souvent pour un régulateur de la transposition. C’est le cas chez Tn5 et Tn.10 Le segment d’ADN encadré par les IS n’intervient pas dans la transposition et peut coder pour n’importe quelle fonction. Le plus souvent, il s’agit de gènes de résistance aux antibiotiques (kanamycine chez Tn5, tétracycline chez Tn10 ou chloramphénicol chez Tn9), ou de gènes cataboliques comme chez Tn3411 (catabolisme du citrate( ou Tn5280 (catabolisme du trichlorobenzène.(.2.2.2Transposons non composites Les transposons non composites se caractérisent par l’absence d’IS à leurs extrémités. On distingue deux types de translocation )déplacement: ) Translocation réplicative : quand une copie de la séquence d’ADN apparait sur un autre site de la molécule, alors que la molécule originale demeure dans son site initiale. Translocation conservative : la séquence d’ADN consternée quitte son site d’origine et s’insère en un nouveau site, dans ce dernier cas l’élément transposable est extrait de son site original pour être inséré en un nouveau site.  A short sequence of DNA is duplicated at the transposon insertion site. The recipient DNA is cleaved at staggered sites (a 5- bp staggered cut is shown), leading to the production of two copies of the five-base-pair sequence flanking the inserted element.  L’insertion rompt la continuité du gène et conduit normalement à une mutation stable (les éléments transposable sont mutagènes(