10. La traduction Flashcards
Qu’est-ce qu’un polypeptide ?
Long polymère d’AA.
Qu’est-ce qu’un peptide ?
Court polymère d’AA.
Qu’est-ce que le cadre de lecture ouvert (ORF) ?
La chaine d’AA qui peuvent être codées par de l’ARNm entre les codons Start et Stop.
Que spécifie le codon START ?
- 1er AA à incorporer : méthionine.
2. Le cadre de lecture des codons suivants.
Combien d’ORF ont les bactéries ?
- Ils en contiennent plusieurs, ce sont des ARNm polycistroniques.
- Ils possèdent autant de sites de liaison aux ribosomes (RBS).
- Ces RBS recrutent la machinerie de traduction.
Qu’est-ce que RBS chez l’ARNm bactérien ?
3 à 9 nucléotides en 5’ du codon START, complémentaire de la s.u. ARNr 16S du ribosome.
Qu’est-ce qui détermine l’efficacité de la traduction chez les bactéries ?
L’espace entre RBS et le codon START, ainsi que la complémentarité entre RBS et la s.u. ARNr 16S.
Parlez brièvement de l’ARNm eucaryote.
- La coiffe 5’ est une guanine méthylée connectée avec 3 groupes phosphates. Elle permet le recrutement du ribosome en 5’.
- Puis le ribosome parcourt l’ARNm de5’ vers 3’ jusqu’au codon START.
- La queue poly-A permet un recyclage rapide des ribosomes : synthèse de plusieurs protéines avec différents ARNm ou à partir du même ARNm.
Pourquoi est-ce qu’il est nécessaire d’avoir de l’ARNt ?
Les AA n’ont pas d’affinité électrostatique avec codons de l’ARNm, ne peuvent s’apparier directement avec l’ARNm, sauf avec l’ARNt.
Qu’est-ce que l’ARNt ?
- interface physique entre triplets de ribonucléotides et AA.
- Chaque ARNt est attaché à 1 AA spécifique et reconnait les triplets de ribonucléotides correspondant.
Que contient la structure en feuille de trèfle de l’ARNt ?
- Boucle variable.
- Boucle de l’anticodon.
- Boucle D.
Quel est le site d’attachement des AA ?
Région commune à tous les ARNt : 5’-CCA-3’.
Quelles sont les 2 étapes de chargement des ARNt par des aminoacyl-ARNt synthétases ?
- AA + ATP = aminacyl-AMP + PPi.
2. aminoacyl-AMP + ARNt = aminoacyl-ARNt + AMP.
Expliquez la première étape de chargement des ARNt par des aminoacyl-ARNt synthétases.
- Liaison ester entre le groupe carboxyle de l’acide aminé et le groupe phosphate alpha du nucléotide adénosine tri-p. Libération d’un pyrophosphate.
- Le groupe carboxyle devient un groupe acyle.
Expliquez la deuxième étape de chargement des ARNt par des aminoacyl-ARNt synthétases.
- Le groupe acyle est ensuite transféré sur le ribose de l’adénosine 3’-terminale de l’ARNt (attaque nucléophile du 2’ ou 3’-OH du ribose de l’adénosine). Terminale de l’ARNt sur le carbone du groupe acyle.
- L’énergie de la réaction de transfert est fournie par l’hydrolyse du pyrophosphate.
Quelles sont les deux classes d’aminoacyl-ARNt synthétases ?
- Type 1 : transfèrent le résidu acyle sur le 2’-hydroxyle du ribose de l’adénine à l’extrémité CCA de l’ARNt.
- Type 2 : attachent le résidu acyle au 3’-hydroxyle du même ribose.
Quels sont les deux segments de l’ARNt que reconnaissent les aminoacyl-ARNt synthétases ?
- Structures flanquantes de l’anticodon.
2. Bras terminal 3’-accepteur.
Qu’est-ce que le ribosome ?
Machine macromoléculaire, 3 ARNr + 50 protéines, qui dirige la biosynthèse des protéines de l’extrémité N-terminale vers C-terminale du polypeptide.
Parlez du ribosome eucaryote.
- L’ARN pol 1 transcrit le gène précurseur des ARNr.
- L’assemblage du ribosome se fait dans le nucléole.
- Protéines ribosomiques importées du cytoplasme.
- l’ARN 5S est importé du nucléoplasme.
Quelles sont les deux s.u. du ribosome eucaryote ?
- Grande (60S) : liaison peptidique.
- Petite (40S) : centre de décodage.
Quelles sont les deux s.u. du ribosome bactérien ?
- Grande (50S) : liaison peptidique.
- Petite (30S) :centre de décodage.
Qu’est-ce que le polysome ?
ARNm traduit par plusieurs ribosomes. La cellule utilise tous les ribosomes disponibles.
Qu’est-ce qui est un facteur limitant de l’efficacité de la traduction ?
La quantité de ribosomes.
Quelle est la seule réaction catalysée par le ribosome ?
La synthèse de la liaison peptidique.
- Entre le dernier AA de la chaine carboxy-terminale du polypeptide en cours de synthèse et l’AA entrant.
Expliquez la chimie du ribosome.
- Le pont peptidyl-ARNt est rompu lors de l’attaque du groupe amine de l’aminoacyl-ARNt sur le groupe carbonyle du dernier AA incorporé.
- Synthèse d’une nouvelle liaison peptidique : réaction peptidyl-transférase.
Quels sont les 3 sites de liaisons aux ARNt du ribosome ?
- Site A : aminoacyl-ARNt.
- Site B : peptidyl-ARNt.
- Site E : site de largage de l’ARnt coupé du dernier pont peptidyl-ARNt rompu.
Parlez des entrées et des sorties du ribosome.
- L’ARNm entre et sort par la s.u. 40S/30S pour traverser le centre de décodage par 2 canaux étroits.
- Le polypeptide sort de la s.u. 60S/50S par 1 canal permettant les hélices alpha, mais pas de feuillet bétâ ou de structures 3aires complexes.
Quelles sont les étapes de l’initiation de la traduction ?
- Recrutement du ribosome sur l’ARNm.
- Un ARNt initiateur au site P.
- Site P au codon START.
Comment sont recrutés les ARNm bactériens ?
Sur la petite s.u. du ribosome par complémentarité de bases avec l’ARNr 16S et la région du site de liaison au ribosome de l’ARNm.
Quels sont les trois facteurs d’initiation des bactéries et que font-ils ?
IF1, IF2 et IF3 dirigent l’assemblage du complexe d’intitiation en se liant à la petite s.u. du ribosome.
Que fait IF1 ?
Empêche les ARNt de se lier à la région du futur site A.
Que fait IF2 ?
Est une GTPase qui assure la liaison de l’ARNt initiateur au site P.
Que fait IF3 ?
Se lie à la petite s.u. à l’emplacement du futur site E et empêche la s.u. 30S de se réassocier à la grande s.u.
Quelle est la chronologie de l’intitation de la traduction chez les eucaryotes ?
- Petite s.u. du ribosome est liée avec un ARNt initiateur avant de s’associer à l’ARNm.
- Un ensemble de facteurs auxiliaires distincts assure la reconnaissance de l’ARNm.
- La petite s.u. balaie l’ARNm jusqu’au premier codon START 5’-AUG-3’.
- Recrutement de la grande s.u. juste après l’appariement de l’ARNt initiateur au codon START.
Quels sont les facteurs d’initiation des eucaryotes ?
eIF1, eIF1A, eIF3 et eIF5.
La coiffe 5’ est reconnu par quoi ?
eIF4E.
Quelles sont les trois conditions qui permettent au polypeptide d’être synthétisé ?
- Le bon aminoacyl-ARNt entre au site A.
- La liaison peptidique est formée entre l’aminoacyl-ARNt entrant au site A et l’aminoacyl-ARNt initiateur au site P.
- Translocation du peptidyl-ARNt du site A vers le site P.
Est-ce qu’un aminoacyl-ARNt entrant peut se lier seul au site A du ribosome ?
Non.
Que permet EF-Tu-GTP ?
Permet à l’aminoacyl-ARNt entrant d’être positionné au site A en le guidant.
Que se passe-t-il lorsque la complémentarité codon-anticodon est correct chez les bactéries ?
- EF-Tu-GTP interagit avec le centre de liaison des facteurs EF, situé dans la grande s.u. du ribosome.
- Cette interaction avec le centre de liaison EF provoque l’hydrolyse de la GTP de EF-Tu-GTP.
Quels sont les trois mécanisme de correction ?
- 2 adénines adjacentes de l’ARNr 16S localisées à la base du site A.
- Appariement correct/incorrect codon/anticodon.
- Relecture après le relargage de EF-Tu-GTP.
Que fait le premier mécanisme de correction ?
- Les résidus des 2 adénines font des ponts hydrogènes avec le sillon mineur entre chaque paire de bases correctement appariées.
- . Les résidus des adénines de l’ARNr 16S ne font pas de distinction entre G-C et A-U mais détectent les mésappariements.
Que fait le deuxième mécanisme de correction ?
- Correct : permet à EF-Tu-GTP d’interagir avec le centre de liaison EF et provoque l’hydrolyse de la GTP de EF-Tu-GTP.
- Incorrect : perturber le positionnement de Ef-Tu-GTP, qui ne pourra plus intéragir correctement avec le centre de liaison EF. pas d’hydrolyse de sa GTP, EF-Tu-GTP reste donc associé à son aminoacyl-ARNt et est relargué.
Que fait le troisième mécanisme de correction ?
Rotation de l’ARNt pour présenter son extrémité 3’ terminale porteuse de l’aa au site catalytique de la liaison peptidyl-ARNt.
Que fait l’ARN 23S ?
Responsable de la catalyse de la liaison peptidique grâce à son activité peptidyl-transférase.
Que fait la protéine L27 ?
- Améliore la cinétique de la réaction de 30-50%.
- Assure le contact de l’ARN 23S avec son substrat : l’extrémité carboxyterminale du polypeptide et l’extrémité amino-terminale de l’aa entrant.
Comment fonctionne l’ARN 23S ?
- Il s’apparie avec les extrémités 3’-CAA des 2 ARNts présents aux sites A et P respectivement.
- Positionne le alpha-NH2 de l’aminoacyl-ARNt entrant pour favoriser son attaque du COO-terminal du polypeptide, qui est attaché à l’ARNt du site P.
Quelles sont, en bref, les étapes de la translocation du facteur d’élongation EF-g ?
- Transfert du nouveau peptidyl-ARNt du site A au site P.
2. L’ARNm doit être déplacé de 3 nucléotides en même temps.
Quelle est la conséquence des états hybrides des 2 ARNts ?
Libération d’une partie du site A.
Expliquez en détails la première étape de la translocation du facteur d’élongation EF-g.
- La liaison EF-Tu-GTP au site A lui permet d’interagir avec le centre de liaison EF, ce qui provoque l’hydrolyse de sa GTP.
- EF-Tu-GDP change de conformation, ce qui force la translocation du dernier ARNt.
Expliquez en détails la seconde étape de la translocation du facteur d’élongation EF-g.
- L’ARNm se décale passivement d’un codon car la liaison codon-anticodon est encore présente.
- En conséquence, l’ARNt précédent est déplacé au site E.
- Le changement confromationnel du ribosome, induit par la translocation des ARNt, favorise le relargage de EF-g-GDP.
Quel est le bilan énergétique ?
- 1 ATP : énergie de synthèse de la liaison peptidique.
- 2 GTP : positionnement de l’aminoacyl-ARNt au site A par EF-Tu et translocation de l’aminoacyl-ARNt du site A vers P par Ef-g.
Que se passe-t-il à la terminaison de la traduction ?
- L’arrivée d’un des trois codons STOP au site A est reconnye par des facteurs protéiques de terminaison (RF).
- Le facteurs de terminaison RF hydrolyse la dernière liaison peptidyl-ARnt ce qui libère le polypeptide de l’ARNm.
Qu’est-ce que la classe 1 de RF ?
- Coupent la liaison peptidyl-ARNt au site P.
- Bactéries : RF1 spécifique de UAG, RF2 spécifique de UGA et UAA reconnu par RF1 et RF2.
- Eucaryotes : eRF1 reconnaît les 3 codons STOP.
Qu’est-ce que la classe 2 de RF ?
- Stimulent le relargage des facteurs de classe 1 après la libération du polypeptide en hydrolysant une GTP.
- RF3 chez les bactéries et eRF3 chez les eucaryotes.
Que se passe-t-il à l’identification des codons STOP dans la petite s.u. ?
- Facteurs de terminaison : 100% protéiques.
- La reconnaissance des codons STOP ( interaction ARN-protéine) se fait grâce à une séquence de 3 aa spécifiques et différents entre RF1 et RF2.
Que se passe-t-il lors de la coupure de la liaison peptidyl-ARNt dans la grande s.u. ?
Autres séquence de 3 aa (Glycine-Glycine-Glutamine) située à proximité du site de peptidyl-transférase et l’extrémité 3’-CCA de l’ARNt.
Que fait RF1 ?
- Un des facteurs de terminaison de classe 1.
- Mime un ARnt.
- Favorise la rupture de la dernière liaison peptidyl-ARNt.
Quelles sont les 4 étapes du facteur d’échange GDP/GTP : RF3-GDP ?
- Avant l’hydrolyse de la dernière liaison peptidyl-ARNt, le facteur de terminaison de classe 2 (RF3-GDP) se lie au facteur de classe 1.
- Après l’hydrolyse de la dernière liaison peptidyl-ARNt, les changements de conformation du ribosome et les changements de conformation de RF1 stimulent l’échange de GDP/GTP de RF3-GDP.
- RF3- GTP favorise le départ de RF1.
- RF3-GTP se lie au centre de liaison EF, hydrolyse sa GTP sans liaison avec RF1, RF3-GDP a peu d’affinité avec le ribosome et s’en sépare.
Quel est le mécanisme de recyclage des ribosomes ?
- Le facteur RRF se lieu au site A en mimant 1 ARNt et recrute EF-Tu-GTP au même site A.
- EF-Tu-GTP va se déplacer et expulser les 2 ARNts des sites P et E en hydrolysant sa GTP.
- RRF, EF-g-GDP et l’ARNm sont relâchés séquenciellement. IF3 se lie à la petite s.u. du ribosome et dissocie les 2 s.u.
Pourquoi réguler la synthèse d’une protéine au stade de traduction ?
- temps de répons plus rapide à un stimulus.
- Moins couteux et évite de produire des protéines tronquées.
Que se passe-t-il, chez les bactéries, sit elle agit avant l’intéraction RBS-s.u. 30S ?
Une protéine de liaison à l’ARN doit se lier suffisamment prèse de RBS pour empêcher l’ARNr 16S de se lier au RBS.
Que font les polycistrons chez les bactéries ?
Bloquer la traduction de l’ORF2 en aval de l’ORF1 avant la traduction de l’ORF1.
Expliquez le cas de la protéines S8 chez les bactéries.
- Elle se lie soit à son propre ARNm ou à l’ARN 16S.
- Sites de liaison protéine-ARN : ARNr 16S et voisinage de RBS sur l’ARNm de S8.
Chez les eucaryotes, que ciblent les mécanismes de régulation de la traduction ?
- Les facteurs de liaison entre l’ARNt initiateur et la petite s.u. du ribosome.
- Les facteurs de reconnaissance de l’ARNm.
Parlez de la liaison entre l’ARnt initiateur et la s.u. 40S du ribosome.
- La phosphorylation de la s.u. alpha de eIF2 inhibe son activité d’échange GTP, nécessaire pour acheminer l’ARNt initiateur au site P sur la s.u. 40S.
- La phosphorylation de la s.u. alpha de eIF2 peut être induite par une carence en aa, une variation de température ou une infection virale.
Parlez des facteurs de reconnaissance de l’ARNm : eIF4G.
- La protéine de liaison à la coiffe 5’ : eIF4E se lie à eIF4G. Cependant, une autre protéine (4E-BP) peut se lier à eIF4E ce qui nuit à l’assemblage du complexe 48S.
- 4E-BP est régulée par phosphorylation via la kinase m Tor, ce qui empêche la liaison 4E-BP-eIF4E.
Quels sont les deux sites de liaison d’IRP ?
- Au fer.
2. À l’ARNm de le ferritine.
Qu’est-ce que IRP-IRE et que fait-il ?
Structure en épingle à cheveux qui empêche la fixation du ribosome.
Donnez les étapes de SsrA.
- Se lie au site A du ribosome.
- Synth;se de liaison peptidyle-SsrA.
- Explusions du dernier ARnt et de l’ARNm par EF-G-GTP.
- Partie ARNm de SsrA entre dans le ribosome.
- Synthèse d’un décamère d’alanines.
Expliquez la dégradation des ARNm incomplets.
- Le ribosome reste bloqué sur le polyA après avoir traduit une suite de lysines.
- Ski7 est une GTPase du cytoplasme apparentée au facteur de terminaison eRF3.
- Ski7 recrute l’exosome du cytoplasme.
