11 Contrôle de la transcription et maturation de l'ARN Flashcards
Quelle enzyme permet à la cellule d’utiliser le lactose comme source d’énergie?
Béta-galatosidase
Que fait la béta-galactosidase?
Elle convertit le lactose en glucose et galactose et en allolactose (50%) par isomération.
Qu’est-ce que ça veut dire que la béta-galactosidase est une enzyme inductible?
Elle est seulement présente en grande quantité en présence de lactose (induced)
Qu’est-ce qui se passe en absence de lactose pour l’opéron lactose?
Sans le lactose, il n’y a pas de allolactose. Cela permet au répresseur de se lier à l’opéron, ce qui prévient l’ARN polymérase de transcrire le lac opéron. Donc, pas de béta-galactosidase.
Qu’est-ce qui se passe avec la présence de lactose pour l’opéron lactose?
Une partie du lactose se transforme en allolactose. L’allolactose se lie au répresseur, ce qui prévient ce complexe de se lier à l’opéron. L’inactivation du répresseur permet à l’ARN polymérase de commencer à transcrire l’opéron et d’induire l’expression des gènes.
Comment est-ce que le répressure lac se lier à l’opéron lac?
Il se fixe simultanément sur deux sites voisins du promoteur (O1 et O2) induisant la formation d’une boucle dans l’ADN.
Que empêche la fixation du répresseur?
Elle n’empêche pas l’ARN polymérase de s’attacher au promoteur, MAIS elle empêche cette enzyme de démarrer la transcription.
Quelle molécule inhibe la formation de AMPc?
La glucose
C’est quoi le CRP?
cAMP regulating protein (cAMP links to CRP) (CRP=CAP (catabolyte activator protein))
Quand est-ce que la CRP a une faible affinité pour l’ADN?
En absence d’cAMP
Que permet la liaison de CRP à l’ADN?
Elle permet d’accélérer l’initiation de la transcription par le complexe de l’ARN polymérase.
Quelle est le meilleure milieu pour une haute niveau d’activation de transcription?
+++ lactose
—- glucose
Dans quelle condition est-ce qu’il n’y a pas de transcription de l’opéron lac?
—- lactose
—- glucose
Dans quelle condition est-ce qu’il y a un niveau bas de transcription de l’opéron lac?
+++ lactose
+++ glucose
Que font les activateurs?
Ils servent à accélérer la transcription à partir de promoteurs peu puissants (protéine CRP)
Dans quelles façons agitent les répresseurs pour freiner la transcription?
- Empêche l’ARN polymérase d’atteindre le promoteur; le site de fixation du répresseur est alors tellement proche du promoteur qu’une fois fixé, il ne reste plus assez d’espace pour que l’holoenzyme d’ARN polymérase prenne contact avec le promoteur.
- Inhibe des réactions d’initiation, comme l’isomérisation ou encoure empêche l’enzyme de quitter le promoteur.
Comment prédire le phénotype d’une bactérie mutante de lac I?
Les gènes lac sont exprimés tout le temps. Sans répresseur, lac I va toujours être exprimé.
Comment prédire le phénotype d’une bactérie mutant de l’opérateur (site de liaison de lac I)?
Les gènes lac sont exprimés en tout temps.
Comment est-ce qu’on peut expliquer la diversité de types et états cellulaires chez les organismes mutlicellulaires?
Facteurs de transcription
Pourquoi est-ce que les facteurs de transcription explique la diversité de types et états cellulaires?
Les FT possèdent 1 ou plusieurs domaines de fixation d’ADN qui se fixent à une séquence spécifique régulatrice de l’ADN et un domaine qui module la transcription.
Quelles sont les deux catégories dans lesquelles ont peut placer les FT?
Facteurs constitutives (ouvrent la chromatine pour transcrire les gènes qu’on a besoin tout le temps.
Facteurs régulateurs, qui se divisent en developmentally regulated et signal dependant.
C’est quoi des éléments de réponse?
Les FT doivent en premier lier de façon spécifique une séquence consensus qui constitue son élément de réponse.
Sites de fixation initiale des FT qui recrutent le médiateur (régule l’ARN polymérase II), les facteurs généraux et l’ARN polymérase.
Comment est-ce que les FT sont régulés?
Par modifications post-traductionnelles, liaison de hormones ou par d’autres FT (vont activer ou inhiber la fonction des FT).
Comment s’explique la capacité régulatrice de FT?
Il y a qu’un seul facteur qui peut réguler l’expression de milliers de gènes qui portent tous l’élément de réponse correspondant.
De quoi dépend la différentiation à partir de cellules progénitrices?
Dépend de l’action des FT spécifiques à chaque type cellulaire. Chaque type cellulaire est régulé par un ou une combinaison spécifique des FT.
Que font les gènes Hox?
Ils contrôlent le développement des segments du corps le long de l’axe antéro-postérieur. Les protéines sont souvent impliquées dans la détermination de l’identité des différents segents et structures corporels.
Comment s’appelle les 4 facteurs de transcription qui reprogramment les cellules somatiques en cellules souches?
Oct4, Klf4, Myc, Sox2
Quelles sont les 4 propriétés des amplificateurs?
- plusieurs centaines de bps
- plusieurs éléments de réponse
- lient plusieurs FT
- la liaison est coopérative
C’est quoi un amplificateur (enhancer)?
Séquences d’ADN qui augmentent la transcription et peuvent agir à distance du promoteur, soit en amont ou en aval.
Que font les coactivateurs (inclus les complexes de remodelage de la chromatine)?
Aident à enlever l’effet répresseur des histones, modifient les histones.
Que font les corépresseurs?
Opposent l’action de coactivateurs, modifient la chromatine (enlèvent les modifications d’activation).
Par quoi sont marquées les histones qui flanquent les enhancer actifs?
Par l’H3 acétylée à la lysine 27 et H3 monométhylée à la lysine 4.
Que font les facteurs de transcription?
Ils se fixent de façon spécifique à des éléments de réponse et ils induisent la formation d’une boucle de l’ADN entre les séquences régulatrices et le promoteur. Ils ne doivent pas être en proximité.
À quoi correspond la maturation d’ADN?
L’ensemble de modifications qui transforment les transcrits primiaires d’ARN en molécules matures.
Quels sont les 3 types de remaniements (rearrangements) pour la maturation de l’ADN?
- La soustraction de nucléotides aux transcrit primaires d’ARN
- L’addition à ces derniers de séquences nucléotidiques non codées par le gène correspondant.
- La modification covalente de certaines bases.
Vrai ou faux: la maturation d’ARNm se fait chez les procaryotes.
Faux: le transcrit primaire d’ARNm est traduit tel quel. En fait, sa traduction démarre avant même que la transcription s’achève.
Par quoi se diffère la transcription entre les procaryotes et les eucaryotes?
L’ARNm ne passe pas par le procès de maturation comme chez les eucaryotes.
Par quoi se diffère la molécule ARNm chez les procaryotes comparé aux eucaryotes?
L’extrémité-5’ commence avec 3 phosphates (PPP) au lieu de 1 (P) avec ADN.
Où se passe la transcription et traduction chez les eucaryotes?
Transcription: noyau
Traduction: cytoplasme
Quel est l’avantage que la transcription et traduction de l’ADN se fait dans des différents région de la cellule?
Cette partition fait que les précurseurs d’ARNm eucaryotes sont remaniés dans le noyau sans interférer avec le processus de traduction.
C’est quoi des pores nucléaires?
Elles traversent la membrane du noyau des cellules eucaryotes et sont des portes de sortie des molécules d’ARNm.
Que fait la phosphohydrolase pour la modification de l’extrémité 5’ du transcrit primaire?
Elle élimine le groupe phosphate terminale de l’extrémité 5’ du transcrit primaire.
Comment se forme la coiffe?
Le groupe 5’-diphosphate formé de la réaction catalysé par la phosphohydrolase réagit avec une molécule de GTP pour donner une liaison 5’-5’triphosphate.
Quelle enzyme catalyse la réaction qui forme la coiffe (liaison de 5’-diphosphate avec 1 GTP)?
Guanylyltransférase
Quelles modification subit la coiffe?
La méthylation de la nouvelle guanine par des méthyltransférases.
Quand est-ce que la formation de la coiffe se commence?
Dès que l’ARN émerge de la polymérase II.
Où sont associés les enzymes qui catalysent la formation de la coiffe?
À la queue C-terminale de l’ARN pol II.
Quelle liaison protège la molécule de l’action des 5’ exonucléases pendant la formation de la coiife?
La liaison 5’-5’triphosphate
En quoi la coiffe transforme le précurseur d’ARNm?
En substrat pour d’autres enzymes nucléaires de maturation, comme celles qui effectuent l’excision-épissage.
Dans l’ARNm définitif, à quoi sert la coiffe?
Elle sert à ancrer les ribosomes en vue de la synthèse protéique.
Vrai ou faux: les précurseurs d’ARNm eucaryotes ne peuvent pas être modifiés à leur extrémité 3’.
Faux.
Quand est-ce que l’ARN naissant est scindé (split)?
Dès que l’ARN polymérase II a transcrit la séquence consensus du signal de polyadénylation.
C’est quoi la séquence consensus du signal de polyadénylation?
AAUAAA
À quelle distance se produit la coupure de l’ARN naissant?
À une distance d’environ 10-20 nucléotides en aval du signal poly A.
De quoi sert la nouvelle extrémité 3’ créée sur la molécule?
Elle sert d’amorce à l’addition récurrente d’une série d’adénosine.
Par quelle enzyme est catalysée la réaction de l’addition récurrente d’une série d’adénosine sur l’amorce de l’extrémité 3’?
Poly(A) polymérase
Est-ce que la réaction de l’addition récurrente d’une série d’adénosine sur l’amorce de l’extrémité 3’ nécessite de l’énergie?
Oui, c’est une réaction ATP dépendante.
Sous quelle nom est connu un appendice de polyadénylate?
Queue de poly-A
Après le clivage, quelle enzyme dégrade l’ARN naissante?
Éxonucléase 5’ 3’ (Rat 1)
Quand est-ce que la transcription se termine?
Lorsque Rat 1 fait une collision avec l’ARN pol II (modèle du torpédo).
C’est quoi PABP?
poly(A) Binding Protein
Quelle est la fonction de PABP?
Quand la transcription se termine, les queues poly(A) d’ARNm précurseurs et d’ARN matures s’associent permement à une protéine de 78 kDa. Cette protéine c’est la PABP.
Quel avantage apporte l’association forte des queues poly(A) d’ARNm précurseurs et d’ARN matures?
La formation de ce complexe d’ARN-protéine stabilise l’ARNm en le protégeant d’une dégradation partant de l’extrémité 3’.
Décrit la coiffe en terme simple.
Guanine modifié attaché à l’extrémité 5’ de l’ARN transcrit.
Dans quelle direction est amont?
Amont = upstream : 3’ -> 5’
(Aval = downstream : 5’ -> 3’
C’est quoi des introns?
Les séquences intercalaires qui sont excisées du transcrit primaire de l’ARN (sont absentes de la molécule d’ARN mature)
C’est quoi des extrons?
Les séquences présentent la fois dans le transcrit primaire d’ARN et dans la molécule d’ARN mature.
C’est quoi le processus de l’épissage (splicing)?
C’est le processus qui élimine les introns et met ensemble les exons. Se retrouve principalement dans les eucaryotes.
Quels sont les 3 sites important pour l’épissage?
- site d’épissage 5’ à l’extrémité 5’ de l’intron
- site d’épissage 3’ placé entre l’extrémité 3’ de l’intron en amont et à l’extrémité 5’ de l’exon en aval.
- Boîte de branchement, placé entre 20 et 50 nucléotides du site d’épissage 3’.
Que comporte la boîte de branchement?
Elle comporte une adénosine qui joue un rôle central dans le processus de l’épissage.
Quelles sont les 2 étapes de l’épissage?
Les deux étapes sont des transesterification.
Qu’est-ce qui se passe dans la première transesterification de l’épissage?
Le 2’-OH du ribose de l’adénosine de la boite de branchement attaque le phosphate de la jonction exon-intron en 5’. Cela libère l’extrémité 3’ du premier exon et génère un intermédiaire de forme lasso.
Qu’est-ce qui se passe dans la deuxième transesterification de l’épissage?
Le groupement OH libre de l’exon libéré attaque le phosphate 5’ du deuxième exon. Cette réaction forme une liaison phosphodiester qui unit les deux exons. L’intron en forme de lasso est dégradé.
Qui catalyse la réaction de l’épissage?
Le spliceosome. Il a besoin de l’ATP.
Comment s’appellent les 5 ribonucléoprotéines impliquer dans le spliceosome?
U1, U2, U4, U5, et U6
De quoi est formé une ribonucléoprotéine (RNP)?
Chaque RNP est formé par un petit ARN nucléaire et plusieurs protéines.
Que possède le spliceosome qui permet de catalyser les changements de conformation requis pour l’épissage.
Des ARN hélicases qui hydrolyse l’ATP.
À quoi sont les produits de l’épissage alternatif de l’ARN spécifiques?
Aux tissus spécialisés
C’est quoi l’épissage alternatif de l’ARN?
Durant l’épissage de l’ARN, certains exons sont ciblés en vue de leur élimination suivant diverses combinaisons qui mèneront à la création d’un réseau varié d’ARNm à partir d’un suel pré-ARNm.
Où est situé le résidu A du site de branchement qui participe à la formation du lasso?
Intron
Pendant l’épissage, la première réaction est quoi?
La transesterification qui produit une liaison 5’-2’ phosphodiester entre l’extrémité 5’ de l’intron et le site de branchement.
Où se fait la transcription de l’ARNr?
Dans les nucléoles. Sur une image de microscopie à fluoresence, on trouve l’ARN polymérase I comme des points verts, entouré par la nucléole.
De quoi est responsable l’RNA polymérase I?
La transcription de l’ADNr et l’élément du contrôle centrale.
Que fait le FT UBF?
Il contrôle la transcription par la pol I par liaison à UCE ou l’élément du control en amont.
Comment est-ce que l’UBF recrute la pol I?
Avec des facteurs généraux de la pol I connu comme SL1.
Vrai ou faux: les facteurs généraux de la pol I sont spécifiques à la pol I.
Vrai
Que fait la SL1 (facteur général de la pol I)?
Il lie le complexe UBF-ADN, contient TBF (TATA Binding Protein)
De quoi est responsable l’ARN polymérase III?
Elle est responsable de la synthèse de petits ARNs comme les ARNt et l’ARNs 5S
Quelle est la différence entre les promoteurs de la pol III et les autres polymérases?
Les promoteurs de la pol III comportent des séquences à l’intérieur de la région transcrite. Pour les autres polymérases, les éléments de promoteurs sont en amont du site d’initiation de la transcription.
Que fait le facteur général TFIIIC de la pol III?
Il lie les boite A et B qui définissent les promoteurs et recrute ensuite TFIIIB et la pol III.
TBP fait partie des facteurs généraux de quelle enzyme?
De la pol I.
Pourquoi est-ce que les snRNA sont connus aussi comme U RNA?
Ils contiennent beaucoup d’uracile.
De quel complexe font partie les snRNAs?
Des complexes RNP (ribonucléoprotéines qui sont impliqué dans le spliceosome).
C’est quoi un ribozyme?
ARN avec de l’activité catalytique.
Quels sont les deux sortes d’introns auto-catalytiques?
Introns I - protozoaires
Introns II - mitochondries
C’est quoi l’ARN interférente?
inhibition de l’expression des ARNm par des petits ARN interférents.
Quelles sont les 3 types d’ARN interférente?
siRNA
miRNA
piRNA
Que font les ARN interférentes?
Elles régulent l’expression de plusieurs gènes comme les facteurs de transcriptions.
Par quoi commence la voie d’interférence?
Par un ADN double brin.
Que fait l’enzyme Dicer?
Elle catalyse la conversion de l’ARN double brin en siARNs double brin de 21 ntds.
Que fait le complexe RISC (RNA-induced silencing complex)?
Il choisit un brin de l’ARN doible brin comme guide, qui dirige RISC vers un ARN cible. RISC détruit l’ARN cible par une activité d’endonucléase.
Qu’est-ce qui se change de la fonctionne de RISC avec miRNA?
RISC ne coupe pas les cibles, mais plutôt inhibe leur traduction.
Que fait CRISPR?
CRISPR utilise des ARNs guide pour reconnaître des séquences spécifiques. Elle utilise une nucléase nommé Cas9 qui utilise les ARN guides pour chercher la cible. En CRISPR, Cas9 cible l’ADN.
