Terminaison de la transcription

Comment l'ARN polymérase reconnaît la fin d'une unité de transcription, arrête la synthèse et libère l'ARN achevé ainsi qu'elle-même du modèle.

Definition

La terminaison de la transcription est le processus par lequel l'ARN polymérase cesse la synthèse d'ARN à la fin d'une unité de transcription, libérant à la fois le transcrit achevé et la polymérase du modèle d'ADN en réponse à des signaux de terminaison spécifiques.

Scope

Ce sujet couvre les signaux et les mécanismes qui mettent fin à la transcription. Chez les bactéries, il oppose la terminaison intrinsèque (indépendante d'un facteur), induite par une épingle à cheveux d'ARN et un tractus poly-uridine, à la terminaison dépendante de Rho. Chez les eucaryotes, il relie la terminaison des gènes codant des protéines au clivage de l'extrémité 3' et à la polyadénylation. Il traite la terminaison comme l'étape finale de la transcription ; la maturation du transcrit libéré est abordée dans le cadre du traitement de l'ARN.

Core questions

• Quels signaux indiquent à l'ARN polymérase de s'arrêter ?
• Comment une épingle à cheveux d'ARN provoque-t-elle la terminaison indépendante d'un facteur chez les bactéries ?
• Quel est le rôle du facteur Rho dans la terminaison dépendante de Rho ?
• Comment la terminaison des gènes eucaryotes est-elle liée au traitement de l'extrémité 3' ?

Key theories

Terminaison intrinsèque (indépendante d'un facteur)

Une séquence auto-complémentaire dans l'ARN naissant se replie en une épingle à cheveux stable qui, suivie d'une série d'uridines, déstabilise le complexe d'élongation et amène la polymérase à libérer le transcrit sans nécessiter de protéines accessoires.

Terminaison dépendante d'un facteur

Dans la terminaison dépendante de Rho, la protéine Rho se lie à l'ARN et se transloque le long de celui-ci pour rattraper et dissocier la polymérase, tandis que la terminaison eucaryote est couplée au clivage et à la polyadénylation du transcrit.

Mechanisms

Dans la terminaison intrinsèque bactérienne, la transcription d'une répétition inversée riche en GC produit une épingle à cheveux d'ARN juste en amont d'un segment riche en uridine ; l'hybride rU–dA faible, associé à l'épingle à cheveux, déstabilise le complexe d'élongation en pause, libérant la polymérase et l'ARN. Dans la terminaison dépendante de Rho, l'hélicase Rho se charge sur l'ARN au niveau d'un site de reconnaissance et se déplace vers la polymérase, utilisant son activité pour dissocier le complexe à une pause en aval. Chez les gènes eucaryotes codant des protéines, la reconnaissance du signal de polyadénylation déclenche le clivage du transcrit et, par l'intermédiaire de facteurs associés, la libération éventuelle de la polymérase.

Clinical relevance

Un échec de terminaison correcte peut produire des transcrits aberrants ou de lecture traversante (read-through) impliqués dans des maladies, et la machinerie de terminaison est étudiée en relation avec la régulation génique ; ceci est présenté comme une signification, et non comme une orientation clinique.

History

Les études sur la transcription bactérienne dans les années 1960 et 1970 ont distingué la terminaison intrinsèque de la terminaison dépendante de Rho, et des travaux ultérieurs ont lié la terminaison eucaryote à la machinerie de traitement de l'extrémité 3', produisant ainsi le tableau dual enseigné aujourd'hui.

Key figures

• Jeffrey Roberts
• Peter von Hippel

Seminal works

• watson2013
• lodish2016

Frequently asked questions

Les bactéries et les eucaryotes terminent-ils la transcription de la même manière ?

Pas entièrement. Les bactéries utilisent la terminaison intrinsèque induite par une épingle à cheveux et la terminaison dépendante de Rho, tandis que la terminaison eucaryote des gènes codant des protéines est liée au clivage et à la polyadénylation.

Qu'est-ce qu'un terminateur ?

Une séquence d'ADN dont le transcrit ou le contexte signale à la polymérase de s'arrêter ; chez les bactéries, elle code souvent une épingle à cheveux d'ARN suivie d'un segment riche en uridine.