1- Transcription Flashcards
Que fait la réplication
ADN –> ADN.
Que fait la transcription
Transforme l’ADN en ARN
Que fait la Traduction
ARN –> Protéine.
Comment fonctionne l’ARN polymérase?
- Synthétise l’ARN de 5’ à 3’.
- Synthétise une copie complémentaire du brin matrice (qui lui est lu de 3’ à 5’).
- L’ARN a la séquence du brin d’ADN codant, mais avec des ribonucléotides au lieu de désoxyribonucléotides et des U au lieu de T.
Quelle est la structure de l’ARN
À cause des interactions entre les bases, elle a une structure secondaire (*avec pseudoknot) et tertiaire”
Différence entre le pentose de l’ARN et ADN.
ARN a un OH au C2
Différence entre uracile et thymine.
Uracile: CH
Thymine: CH3
Que sont les pseudoknot
Appariement de bases entre deux régions simple-brin de boucles dans la structure secondaire de l’ARN
Décrit l’action de l’ARN polymérase
- Déroulement de l’ADN au fur et à mesure de la synthèse d’ARN par l’ARN polymérase.
- Reformation de la double hélice en arrière de l’ARN polymérase.
- Courte région d’hélice hybride ADN/ARN formée transitoirement (hétéroduplex).
Caractéristiques des ARN polymérases
- Synthétise l’ARN en copiant d’un brin matrice d’ADN.
- Transcrit de 5’ à 3’ (mais le brin matrice d’ADN est lu du 3’ –> 5’)
- PAS BESOIN D’AMORCE
- Transcription n’a pas à être aussi précise que la réplication puisque les erreurs ont une durée de vie limitée correspondant à la durée de vie du transcrit.
- Crée des liens phosphodiesters entre les nucléotides à son site actif.
Comment l’ARN polymérase sait où commencer ou terminer la transcription?
IL FAUT DES SÉQUENCES SUR L’ADN QUI SIGNALENT INITIATION ET TERMINAISON.
Séquences :
- Promoteur = initiation de la transcription.
- Terminateur = terminaison de la transcription.
De quoi a besoin la polymérase pour initier et terminer la transcription
Facteurs protéiques et des signaux dans l’ADN.
Que fait le facteur sigma et qu’est-ce qu’un facteur?
- Chez les procaryotes, Sigma s’associe à la polymérase pour former le complexe d’initiation de la transcription avant de se lier au promoteur.
- Sigma est un facteur (protéine) nécessaire à l’initiation de la transcription qui permet la sélection du promoteur du gène à transcrire.
- Il y a plusieurs facteur sigma chez les procaryotes
- Un facteur est une protéine nécessaire pour un processus quelconque
Où est recrutée et relachée l’ARN polymérase?
Recrutée: Promoteur, avec le facteur sigma.
Relâchée: Signal de stop, il y a arrêt de la transcription.
Quand est relaché le facteur sigma
10 nucléotides après l’initiation de la transcription.
Qu’est-ce que la séquence consensus ou canonique?
SÉQUENCE CONSENSUS OU SÉQUENCE CANONIQUE
- Ordre calculé des nucléotides (acide nucléique) ou aa (protéines) le plus fréquent trouvés à chaque position dans un alignement de séquences donné.
- Représente les résultats d’alignements de séquences multiples dans lesquels des séquences apparentées sont comparées les unes aux autres.
- Des pourcentages des motifs (séquence qui a une structure spécifique) de séquences similaires sont ainsi calculés pour chaque position.
Que reconnaissent les facteurs sigma?
- Une paire de courts motifs (séquences) conservés: appelés boites -10 et -35 à cause de leur distance du site d’initiation de la transcription
- La position de cette séquence consensus (canonique) dicte le brin à utiliser ainsi que le sens de la transcription.
Chez les procaryotes, sigma est un facteur qui permet la sélection du promoteur du gène à transcrire. Sigma va s’associer à la polymérase pour former le complexe d’initiation de la transcription avant de se lier au promoteur.
Qu’est-ce que la séquence consensus des promoteurs?
- Séquence idéale obtenue par analyse statistique des fréquences des bases à chaque position.
Qu’est-ce qu’un promoteur fort
- Plus la séquence d’un promoteur est similaire à la séquence consensus (idéale) —-»» plus grande sera l’affinité du facteur sigma ——-»> et plus grande sera l’efficacité d’initiation de la transcription.
Si l’efficacité d’initiation de la transcription est plus grande, le promoteur est aussi plus fort.
Quelle séquence représente le point de repère de l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription pour les procaryotes?
- La séquence TATAAT (-10)
- Soit, située environ 10 paires de bases en amont du site d’initiation de la transcription.
Comment se fait la reconnaissance du promoteur par l’ARN polymérase avec le facteur sigma?
Liaisons chimiques faibles.
(L’ARN polymérase avec le facteur sigma est recrutée au niveau du promoteur).
Décrit la transcription procaryotee
1) Le facteur sigma s’associe à l’ARN polymérase avant la transcription. Ce complexe ira se fixer sur le promoteur.
2) Le contact de l’ARN polymérase avec le promoteur entraine l’ouverture locale de la double hélice d’ADN : bulle de transcription.
3) Initiation de la synthèse d’ARN à 50 ribonucléotides/seconde.
4-5) Relâchement du facteur sigma après la synthèse d’une chaine de +/- 10 ribonucléotides ET élongation.
6) Rencontre du signal de terminaison: il s’agit de la forme que prend l’ARN grâce aux appariements locaux intramoléculaires. Lorsque l’ARN se met sous cette forme, cela indique à l’ARN polymérase qu’elle doit être relâchée.
7) L’ARN polymérase se détache, libérant l’ARN, à cause d’un signal de terminaison: arrêt de la transcription
L’ARN polymérase peut ensuite aller retrouver un autre facteur sigma pour enclencher une nouvelle transcription.
BREF TROIS ÉTAPES MAJEURES : Inititiation > Élongation > Terminaison.
De quoi est composé le signal de terminaison, où se retrouve-il et qu’est ce qu’il favorise chez les procaryote?
- À l’extrémité 3’ de l’ARN néo-synthétisée se trouve le signal de terminaison de la transcription encodée par l’ADN.
- La séquence d’ARN transcrite du signal de terminaison permet la formation d’une tige-boucle riche en G-C (hairpin, épingle à cheveux) suivi d’une série de U qui crée une contrainte au niveau de l’ARN polymérase.
- Cela favorise le détachement de l’ARN polymérase.
Combien d’ARN polymérase chez les eucaryotes?
- Les ¢ eucaryotes utilisent 3 ARN polymérases et produisent plusieurs types d’ARN :
- ARNm : codent pour les protéines (ARN polymérase II).
- ARNr : composent les ribosomes (ARN polymérase I).
- ARNt : servent d’adaptateur lors de la synthèse protéique (ARN polymérase III).
- Petits ARN qui sont utilisés dans différents processus cellulaires (ARN polymérase III) comme les snRNA et snoRNA.
À CONNAÎTRE PAR COEUR.
Décrit le promoteur eucaryote typique de l’ARN polymérase II (ARNm).
Beaucoup plus complexe que pour les procaryotes :
- La boite TATA située env. 25 pb en amont du site d’initiation de la transcription (-25) sert de point de repère pour l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription.
- Des facteurs généraux de la transcription (GTF) avec l’ARN polymérase II reconnaissent et se lient à la boite pour former le complexe d’initiation de la transcription.
- D’autres séquences d’ADN conservées à -80 pb (la CAAT box) et à -100 pb (la GC box) font partie du promoteur basal et augmentent l’efficacité de ce promoteur.
- Ces séquences sont impliquées dans la régulation de la transcription des gènes et sont liées par des facteurs généraux de la transcription (GTF) et par des facteurs (protéines) activateurs spécifiques.
Quels sont les facteurs généraux de la transcription (GTF) (qui reconnaissent et se lient aux séquences conservées des promoteurs eucaryotes d’ARN polymérase I (ARNr))?
GTF (facteurs de transcription généraux)
-
TFIID: composé de la sous-unité»_space;>TBP : reconnait la boite TATA.
»> TAF : reconnait les autres séquences d’ADN près de l’origine de transcription et régule la liaison à l’ADN par la TBP. - TFIIB: positionne correctement l’ARN polymérase au site de début de transcription.
- TFIIF: stabilise les interactions de l’ARN pol avec TBP et TFIIB, aide à attirer TFIIE et TFIIH (la régule aussi).
- TFIIE: attire et régule TFIIH.
- TFIIH: sépare les brins d’ADN au site de début de transcription, phosphoryle Ser5 de l’ARN pol CTD; libère ARN pol du promoteur.
Que sont les autres séquences d’ADN impliquées dans la régulation des gènes?
Des facteurs spécifiques d’activation se lient à des séquences enhancers, augmentant la puissance du promoteur.
Des facteurs spécifiques de répression se lient à des séquences silencer, diminuant la puissance du promoteur.
Où sont les enhancers/silencers?
Pevent être à des milliers de pb en amont ou aval du promoteur.
Comment agissent les enhancers/silencers sur le promoteur et la transcription (malgré le fait que leurs séquences soient situées si loin)?
Peuvent agir car la molécule d’ADN peut se plier, ils peuvent donc être proches même s’ils sont linéairement loin du promoteur.
Décrit l’initiation chez les eucaryotes
L’ARN polymérase II (ARNm) nécessite des facteurs protéiques et des signaux dans l’ADN pour initier la transcription. Comme d’hab, des GTF s’associent à la boîte TATA.
INITIATION :
- Promoteur est caractérisé par la boite TATA en -25, à laquelle des facteurs généraux de transcription (GTF) s’associent.
GTF+ARN polymérase II forment le complexe d’initiation de la transcription. - L’initiation de la transcription implique de multiples facteurs généraux de transcription : General Transcription Factors (GTF), aussi appelés TFII pour transcription factors II.
Décrit l’assemblage du complexe d’initiation de la transcription au promoteur.
- Reconnaissance de la boite TATA (-25) par TFIID (complexe contenant TBP).
- Recrutement de TFIIB par TFIID qui est lié à L’ADN.
- Recrutement de l’ARN pol II + des facteurs généraux de transcription TFIIF, TFIIE, TFIIH.
- TFIIH cause une séparation des deux brins de l’ADN (fonction hélicase).
- TFIIH effectue une phosphorylation de la queue C-terminale de l’ARN polymérase II, ce qui cause le détachement des autres facteurs de transcription TFIIB TFIIE TFIIF TFIIH, ce qui annonce à l’ARN pol que tout est en place pour commencer la transcription et l’élongation de la chaîne d’ARN.
C’est le SIGNAL DE DÉPART du début de la synthèse de l’ARN.
Qu’est-ce qui se lie à la queue C-terminale phosphorylée de l’ARN polymérase II?
Facteurs de maturation de pré-ARNm comme capping factors, polyadenylation factors, splicing factors.
Comment se fait la terminaison chez eucaryotes?
La terminaison chez les eucaryotes est couplée à la polyadénylation :
- Le Terminateur est une séquence dans le pré-ARNm transcrit qui est aussi le signal de polyadénylation: AAUAAA
- Pré-ARNm est clivé et polyadénylé (on ajoute une chaîne Poly-A au pré-ARNm, même si elle ne se trouve pas sur l’ADN) et alors la polymérase se détache.
Demi-vie moyenne de la plupart des ARNm et ce que représente une demie-vie
- Moyenne = 4,8 min
- Demi-vie = le temps que ça prend pour arriver à 50% de la quantité initiale.
Pourquoi réguler la transcription
Pour que les cellules et les organismes s’adaptent aux conditions changeantes de l’environnement.
- Cette adaptation implique les changements des patrons d’expression des gènes, certains étant induits, d’autres réprimés.
Quel est l’effet de l’efficacité de la transcription?
Détermine quantité d’ARN produit, et a donc un impact sur la quantité de protéines traduites.
Comment la transcription est inhibée?
Par des facteurs protéiques tels que des réprésseurs qui se lie à des séquences Silencer (qui empêchent l’assemblage des facteurs généraux de transcription (GTF) et de la polymérase sur le promoteur).
Exemples concrets d’activateurs et de répresseurs pour activer/inhiber la transcription.
Activateur : recrutement d’acétylase d’histone par facteur de transcription activateur (queues d’histones acétylées = meilleure accessibilité à l’ADN).
Répresseur : recrutent des déacétylases d’histones (diminue l’accessibilité à l’ADN en condensant la chromatine).
Évidemment, les activateurs peuvent aussi recruter le complexe de remodelage de la chromatine pour faire glisser les nucléosomes masquant le promoteur.
Ces étapes d’activation se font avant que l’on recrute les GTF de la transcription et l’ARN polymérase pour activer la transcription.
