Chapitre 2 — Biologie moléculaire (1) · Topic 2 : La transcription · Leçon 2.3
Les acteurs sont en place. Place au film : la transcription se déroule en trois temps — initiation, élongation, terminaison — comme une lecture qui démarre, avance, puis s’arrête. Et parce qu’une cellule ne transcrit pas tout, tout le temps, nous verrons aussi comment ce processus est régulé : c’est là que se joue, en grande partie, l’identité de chaque cellule.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire les trois étapes de la transcription ;
- préciser les sens de lecture et de synthèse (matrice 3’→5′, ARN 5’→3′) ;
- expliquer l’échappée du promoteur ;
- citer les niveaux de régulation de la transcription ;
- relier chromatine, épigénétique et activité de transcription.
🧭 Plan de la leçon
- L’initiation : démarrer au bon endroit
- L’élongation : synthétiser l’ARN
- La terminaison : s’arrêter
- La régulation de la transcription
1. L’initiation : démarrer au bon endroit
L’initiation débute par l’assemblage du complexe de pré-initiation sur le promoteur (vu en leçon 2.2). Puis :
- la double hélice s’ouvre localement, formant une bulle de transcription (rôle hélicase de TFIIH) ;
- TFIIH phosphoryle le domaine C-terminal (CTD) de l’ARN polymérase II : celle-ci se libère et quitte le promoteur — c’est l’échappée du promoteur ;
- la synthèse de l’ARN commence, sans amorce, dans le sens 5’→3′.
2. L’élongation : synthétiser l’ARN
Au cours de l’élongation, l’ARN polymérase progresse le long du brin matrice (le brin anti-sens), qu’elle lit dans le sens 3’→5′, tout en synthétisant l’ARN dans le sens 5’→3′. Derrière elle, la double hélice se referme ; l’ARN naissant se détache progressivement de la matrice.
L’appariement respecte la complémentarité des bases : à un A de la matrice correspond un U dans l’ARN, à un T un A, à un G un C, à un C un G. Une même matrice peut être transcrite simultanément par plusieurs polymérases, ce qui démultiplie la production d’ARN.
Deux sens à ne jamais confondre : la matrice est lue 3’→5′, l’ARN est synthétisé 5’→3′. Comme toujours en biologie moléculaire, la synthèse d’un acide nucléique se fait 5’→3′.
3. La terminaison : s’arrêter
La terminaison correspond à l’arrêt de la synthèse, suivi de la libération du transcrit et de la polymérase. Pour l’ARN polymérase II, elle est liée au signal de polyadénylation (séquence AAUAAA) : le transcrit est clivé en aval de ce signal, puis la transcription s’arrête. Cette étape fait le lien avec la maturation de l’ARN messager (leçon 2.4).
| Étape | Ce qui se passe |
|---|---|
| Initiation | complexe sur le promoteur, ouverture de la bulle, phosphorylation du CTD, échappée du promoteur |
| Élongation | la polymérase progresse, lit la matrice 3’→5′, synthétise l’ARN 5’→3′ |
| Terminaison | arrêt de la synthèse, libération du transcrit et de la polymérase |
On lit la matrice (le brin anti-sens) de 3′ vers 5′, mais on synthétise l’ARN de 5′ vers 3′. Inverser ces deux sens est l’une des fautes les plus fréquentes au concours.
4. La régulation de la transcription
Le niveau transcriptionnel est le principal point de contrôle de l’expression des gènes. Plusieurs leviers interviennent :
- des facteurs spécifiques, activateurs ou répresseurs, se fixent sur des séquences régulatrices — parfois distantes du promoteur, mais rapprochées de lui par une boucle d’ADN ;
- la structure de la chromatine : l’euchromatine (décondensée) est active, l’hétérochromatine (condensée) est réprimée ;
- des modifications épigénétiques : l’acétylation des histones ouvre la chromatine (activation), leur désacétylation la referme (répression) ; la méthylation de l’ADN est le plus souvent répressive.
Toutes tes cellules possèdent le même ADN. Si un neurone ne ressemble pas à une cellule du foie, c’est qu’elles ne transcrivent pas les mêmes gènes : la régulation de la transcription (et l’épigénétique) sculpte l’identité de chaque type cellulaire.
🧠 À retenir absolument
- Trois étapes : initiation (complexe sur promoteur, bulle, échappée), élongation (synthèse de l’ARN), terminaison (libération).
- Matrice = brin anti-sens, lue 3’→5′ ; ARN synthétisé 5’→3′.
- Plusieurs polymérases peuvent transcrire une même matrice en même temps.
- Régulation : facteurs spécifiques (activateurs/répresseurs), structure de la chromatine, épigénétique (acétylation des histones = activation, méthylation de l’ADN = répression).
- Le niveau transcriptionnel est le principal contrôle de l’expression génique.
❓ Questions fréquentes
Quelles sont les trois étapes de la transcription ?
L’initiation (assemblage du complexe sur le promoteur, ouverture de la bulle de transcription, échappée du promoteur), l’élongation (la polymérase progresse et synthétise l’ARN) et la terminaison (arrêt de la synthèse et libération du transcrit et de la polymérase).
Dans quel sens l’ARN polymérase lit-elle la matrice et synthétise-t-elle l’ARN ?
Elle lit le brin matrice (anti-sens) dans le sens 3’→5′, et elle synthétise l’ARN dans le sens 5’→3′. Comme toute synthèse d’acide nucléique, l’ARN est fabriqué de 5′ vers 3′.
Comment l’ARN polymérase quitte-t-elle le promoteur ?
Le facteur TFIIH phosphoryle le domaine C-terminal (CTD) de l’ARN polymérase II. Cette phosphorylation libère la polymérase du complexe d’initiation : elle « s’échappe » du promoteur et entre en phase d’élongation.
Comment la transcription est-elle régulée ?
Surtout au niveau transcriptionnel, qui est le principal point de contrôle de l’expression des gènes. Des facteurs spécifiques (activateurs ou répresseurs) se fixent sur des séquences régulatrices ; la structure de la chromatine et les marques épigénétiques modulent aussi l’accès des polymérases à l’ADN.
Quel est le rôle de la structure de la chromatine ?
Une chromatine décondensée (euchromatine) est accessible et permet la transcription ; une chromatine condensée (hétérochromatine) la réprime. L’acétylation des histones tend à ouvrir la chromatine (activation), tandis que la désacétylation et la méthylation de l’ADN tendent à la refermer (répression).
🚀 Pour aller plus loin
Le transcrit est synthétisé… mais il n’est pas encore prêt. Direction la maturation.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.