7.6: Régulation de l’expression à plusieurs étapes

L’expression des gènes dans les cellules est régulée à différentes étapes : (i) la transcription, (ii) le traitement de l’ARN, (iii) la localisation de l’ARN et (iv) la traduction. La régulation transcriptionnelle est médiée par des protéines régulatrices telles que les facteurs de transcription, les activateurs ou les répresseurs, qui contrôlent l’expression des gènes en initiant ou en inhibant la transcription des gènes. Une fois qu’un précurseur ou un pré-ARNm est produit, il subit une modification post-transcriptionnelle, y compris le recouvrement 5′, l’épissage et l’ajout d’une queue poly-A 3′, formant l’ARNm mature. Seuls les ARNm matures qui s’associent à des protéines de liaison à l’ARN (RBP) formant des particules de ribonucléoprotéines sont empêchés de se dégrader et sont transportés sélectivement hors du noyau pour la synthèse des protéines. Les ARNm qui ne s’associent pas aux RBP ne sont pas transportés hors du noyau et ne sont donc pas traduits en protéines. Par ailleurs, si un ARNm mature se lie à un microARN complémentaire, il subit une dégradation, inhibant ainsi la synthèse des protéines.

Cependant, une fois que l’ARNm est traduit, la protéine nouvellement synthétisée subit une modification qui affecte son activité. Par exemple, l’ajout de groupes fonctionnels, tels que des groupes méthyle, phosphate ou acétyle, peut activer ou inactiver la protéine. En revanche, l’ajout de plusieurs protéines d’ubiquitine à une protéine de substrat les marque pour la dégradation. Ainsi, l’ubiquitination régule la stabilité des protéines et leur activité fonctionnelle.