1B - ARN polymérases et synthèse des ARN Flashcards

1
Q

Quelle est la région où il est possible de faire les liaisons entre l’ADN et l’ARN?

A

Région hybride ARN-ADN

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Q

Comment se produit la liaison phosphodiester entre les nucléotides?

A

Une attaque hydrolytique par le groupe 3’-Oh du dernier nucléotide sur le groupe 5’ triphosphate du nouveau nucléotide, avec la libération d’un pyrophosphate

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3
Q

Quelle polymérase (ARN ou ADN) fait le plus d’erreurs de transcription?

A

L’ARN polymérase

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4
Q

Quelle est la vitesse de synthèse de l’ARN polymérase?

A

Synthèse de 20-50 bases/secondes

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5
Q

Résumez les grandes étapes de la synthèse des ARN.

A

L’ARN est synthétisé par un couplage de base avec un brin d’ADN dans une région qui est transitoirement déroulée. Au fur et à mesure que la région de déroulement se déplace, le duplex d’ADN se réforme, déplace l’ARN sous la forme d’une seule chaîne polynucléotidique.

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6
Q

Quel type de gènes code pour les sous-unités de l’ARN polymérase procaryote?

A

Les gènes rpoX (rpoD pour le facteur sigma)

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7
Q

Quelle est la fonctions du facteur a (alpha) de l’ARN polymérase procaryote?

A

Liaison du promoteur

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8
Q

Quelle est la fonctions du facteur b (beta) de l’ARN polymérase procaryote?

A

Liaison des nucléotides

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9
Q

Quelle est la fonctions du facteur b’ (beta’) de l’ARN polymérase procaryote?

A

Liaison du brin matrice

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10
Q

Quelle est la fonctions du facteur o (sigma) de l’ARN polymérase procaryote?

A

Initiation de la réplication, apporte de la spécificité

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11
Q

Combien existe-t-il de type d’ARN polymérase eucaryote?

A

3 types d’ARN polymérase eucaryote

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12
Q

Quels sont les produit de l’ARN polymérase I?

A

Long ARN ribosomique (ARNr)

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13
Q

Quels sont les produit de l’ARN polymérase II?

A

Hétérogène nucléaire ARN (ARNhn)
Court non codant ARN (snARN)
Précurseur de microARN (miARN)

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14
Q

Quels sont les produit de l’ARN polymérase III?

A

Précurseur de l’ARN de transfert (ARNt)

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15
Q

Quel est la fonction du facteur hRPB1 de l’ARN polymérase II eucaryote?

A

Contient le domaine C-terminal
Participe à la sélection du site de départ
Se lie à l’ADN
Orthologue de l’unité b’

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16
Q

Quelle est la première étape de la liaison de l’ARN polymérase bactérien au promoteur?

A

L’holoenzyme se lie et se lie à nouveau librement à l’ADN, à la recherche d’un promoteur.

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17
Q

Quelle est la deuxième étape de la liaison de l’ARN polymérase bactérien au promoteur?

A

L’holoenzyme a trouvé un promoteur et s’est lié librement, formant un complexe promoteur fermé.

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18
Q

Quelle est la troisième étape de la liaison de l’ARN polymérase bactérien au promoteur?

A

L’holoenzyme s’est liée étroitement, faisant fondre une région locale de l’ADN et formant un complexe promoteur ouvert.

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19
Q

Quel numéro donne-t-on par convention au site d’amorçage de la transcription?

A

+1

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20
Q

Vrai ou Faux? On dit que les bases situées du côté transcrit sont “en amont” du site d’amorçage et que celle placées de l’autre côté sont “en aval” du site d’amorçage.

A

Faux, c’est l’inverse!

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21
Q

Quels types de facteurs sont utilisés pour recruter les ARN polymérases sur des gènes spécifiques?

A

Les facteurs sigma (gène rpoD)

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22
Q

Quelle est la fonctions du facteur sigma H de l’ARN polymérase procaryote?

A

Choc thermique

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23
Q

Quelle est la fonctions du facteur sigma N de l’ARN polymérase procaryote?

A

Famine par l’azote

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24
Q

Quelle est la fonctions du facteur sigma flal de l’ARN polymérase procaryote?

A

Usage flagellaire

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25
Q

Quelles conventions sont utilisées pour nommer les facteurs sigma?

A
  1. On identifie les facteurs sigma par la masse de la protéine. Les facteurs sigma multiples sont désignés σ00, où “00” indique la lumière moléculaire du facteur.
  2. On identifie chaque facteur sigma par la même lettre qui sert à identifier le gène.
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26
Q

Est-ce que les facteurs sigma reconnait les signaux en amont ou en aval, pour permettre le dépliement de l’ADN?

A

Les signaux “en amont”

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27
Q

Quels sont les deux séquences conservées situées en amont du site de départ de la transcription (+1)? Quelles sont les séquences consensus?

A
  1. Région -10 : séquence consensus pour cette région est généralement TATAAT.
  2. Région -35 : séquence consensus pour cette région est généralement TTGACA.
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28
Q

Est-ce que le site d’initiation est un nucléotide purique (A, G) ou pyrimidique (T, C)?

A

Un nucléotide purique (A, G)

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29
Q

Quels sont les rôles des séquences consensus?

A

Les séquences consensus -10 et -35 sont reconnues par le facteur sigma (σ) de l’ARN polymérase, facilitant ainsi le positionnement correct de l’ARN polymérase sur l’ADN pour initier la transcription.

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30
Q

Comment les séquences consensus peuvent réguler l’expression des gènes?

A

La force d’un promoteur dépend de sa similitude avec la séquence consensus, les promoteurs proches de la séquence optimale étant plus forts et ceux qui en divergent étant plus faibles.

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31
Q

Quel est le rôle des séquences cis dans les promoteurs bactériens?

A

Ce sont des régions d’ADN proches du gène qu’elles régulent, comme les boîtes -10 (TATAAT) et -35 (TTGACA), qui sont reconnues par l’ARN polymérase et les facteurs sigma pour initier la transcription.

32
Q

Quel est le rôle des séquences trans dans les promoteurs bactériens?

A

Ce sont des protéines, comme les facteurs sigma et les répresseurs ou activateurs, qui se lient aux séquences cis pour moduler l’expression des gènes.

33
Q

Quel est le rôle de la DNase I dans la technique de footprinting à l’ADNase I?

A

L’ADNase I hydrolyse les liaisons phosphodiester de l’ADN situées entre l’oxygène 3’ d’un résidu et le phosphate 5’ du résidu suivant.

34
Q

Comment identifie-t-on les sites de liaison des protéines sur l’ADN grâce au footprinting à l’ADNase I ?

A

Les sites de liaison des protéines apparaissent comme des “empreintes” (footprints), des zones où l’ADN est protégé de la coupure par la DNase I, visibles sur un gel d’electrophorèse.

35
Q

Pourquoi utilise-t-on deux échantillons, l’un avec et l’autre sans protéine fixée à l’ADN, dans le footprinting à l’ADNase I?

A

Pour comparer les deux échantillons et identifier les sites de liaison des protéines, qui protègent l’ADN de la coupure par la DNase I.

36
Q

Quel est l’objectif de marquer l’ADN avec du 32P lors du footprinting à l’ADNase I?

A

Marquer l’ADN avec du 32P permet de visualiser les fragments d’ADN après électrophorèse sur gel, révélant les zones protégées par la protéine.

37
Q

Pourquoi faut-il diluer l’enzyme DNase I lors du footprinting à l’ADNase I?

A

La dilution de la DNase I est nécessaire pour qu’elle effectue seulement une coupure par chaîne d’ADN marqué, permettant une analyse précise des sites protégés.

38
Q

Pourquoi réalise-t-on un séquençage Maxam-Gilbert en parallèle du footprinting à l’ADNase I?

A

Le séquençage Maxam-Gilbert est utilisé pour déterminer la séquence nucléotidique exacte et aligner les sites de coupure observés dans l’expérience.

39
Q

Quel est le rôle du répresseur lac dans la technique de footprinting à l’ADNase I?

A

L’ajout d’un répresseur lac peut démontrer une compétition à l’ARN polymérase, puisque l’ajout du répresseur empêche aussi les coupures par l’ADNase I.

40
Q

Vrai ou Faux? Toutes les liaisons phosphodiesters sont autant sensibles à l’enzyme ADNase I lors du footprinting?

A

Faux, certaines sont plus sensibles que d’autres

*Possible de confirmer avec l’intensité des bandes du gel d’électrophorèse

41
Q

Quel est le principe de base de la méthode d’empreinte au DMS?

A

Utiliser du diméthylsulfate (DMS) pour méthyler certaines bases de l’ADN, puis détecter les sites de protection ou d’hypersensibilité causés par la liaison d’une protéine.

Permet de définir le site de liaison d’une protéine sur l’ADN et de révéler la capacité d’une protéine à induire un désapparient de bases de l’ADN.

42
Q

Pourquoi ajoute-t-on du diméthylsulfate (DMS) à l’ADN dans la méthode d’empreinte au DMS?

A

Le DMS ajoute des groupes méthyle aux bases de l’ADN, permettant d’identifier les sites protégés ou sensibilisés par la liaison d’une protéine.

43
Q

Quel est le rôle de la pipéridine dans la méthode d’empreinte au DMS ?

A

La pipéridine élimine les purines méthylées de l’ADN et casse l’ADN aux sites apuriniques pour générer des fragments détectables.

44
Q

Pourquoi est-il important d’utiliser des conditions douces lors de la méthylation par le DMS?

A

Pour s’assurer qu’en moyenne une seule base est méthylée par molécule d’ADN, facilitant l’analyse des sites de méthylation.

45
Q

Que montre une bande plus sombre sur l’autoradiographie du gel dans la méthode d’empreinte au DMS?

A

Une bande plus sombre indique un site de l’ADN rendu plus sensible à la méthylation en raison de la liaison d’une protéine.

46
Q

Pourquoi observe-t-on des sites protégés contre la méthylation dans la méthode d’empreinte au DMS?

A

Les sites protégés sont ceux où la protéine liée empêche l’accès du DMS aux bases de l’ADN, empêchant ainsi leur méthylation.

47
Q

Comment l’empreinte au DMS permet-elle de détecter les sites de liaison des protéines sur l’ADN?

A

En comparant les échantillons avec et sans protéines, on peut identifier les zones protégées contre la méthylation ou hypersensibles, indiquant les sites de liaison des protéines.

48
Q

Pourquoi un site de l’ADN peut-il devenir plus sensible à la méthylation du DMS lorsque la protéine se lie?

A

La liaison de la protéine peut provoquer une ouverture locale de la double hélice de l’ADN, rendant certaines bases plus accessibles au DMS.

49
Q

Quelle sont les deux utilités de la méthode d’empreinte au DMS dans l’étude des interactions ADN-protéine ?

A

Elle permet de définir le site de liaison d’une protéine sur l’ADN et de révéler la capacité de cette protéine à induire un désappariement des bases de l’ADN.

50
Q

Quel est le rôle de l’attache (Clamp) dans la transcription?

A

L’attache est une portion de RPB2 qui piège l’ADN dans le sillon, conférant une processivité infinie à l’ARN polymérase.

51
Q

Quelle est la fonction de l’entonnoir (Funnel) dans l’ARN polymérase?

A

L’entonnoir est une ouverture qui permet l’entrée des nucléotides triphosphates (NTPs) dans le centre actif.

52
Q

Qu’est-ce que le gouvernail (Rudder) et quelle est sa fonction dans la transcription?

A

Le gouvernail est une partie de l’attache qui aide à maintenir la bulle transcriptionnelle et à dissocier l’hybride ARN-ADN pour permettre la reformation de l’hybride ADN-ADN.

53
Q

Quel est le rôle de l’ion catalytique Mg2+ dans le centre actif de l’ARN polymérase?

A

Le Mg2+ lie le groupe phosphate (P) qui joint les derniers NTPs ajoutés à l’ARN en cours de synthèse.

54
Q

Quel est le rôle du pont (Bridge) dans le processus de transcription?

A

Le pont est un élément mobile impliqué dans la translocation de l’ADN matrice et de l’ARN en cours de synthèse, avançant par des pas de 1 nucléotide.

55
Q

Quel est le rôle de la structure du pont (Bridge) dans le complexe ARN polymérase II-ADN-ARN pendant l’élongation?

A

La structure du pont bouge pour permettre la translocation du brin d’ADN matrice et de l’ARN en cours de synthèse lors de l’élongation.

56
Q

Comment le mur (Wall) de l’ARN polymérase influence-t-il le trajet de l’ARN et de l’ADN?

A

Le mur est une portion de RPB2 qui dirige l’ARN et l’ADN hors du centre actif avec un angle de 90°.

57
Q

Quel est le mécanisme de translocation du duplexe ARN-ADN dans la bulle transcriptionnelle?

A

Le duplexe ARN-ADN est déplacé pas à pas le long de l’ARN polymérase II pour permettre l’ajout de nucléotides lors de l’élongation.

58
Q

Quel est le rôle de la bridge helix dans la transcription?

A

La bridge helix aide à la translocation du duplexe ARN-ADN en se déplaçant pour faciliter l’avancement de l’ARN polymérase II.

59
Q

Comment la bridge helix agit-elle dans sa conformation active?

A

En conformation active, la bridge helix se plie et se déplace pour permettre la translocation du duplexe ARN-ADN, facilitant l’ajout de nucléotides.

60
Q

Que se passe-t-il lorsque la bridge helix est en conformation de repos?

A

En conformation de repos, la bridge helix stabilise la position de l’ARN et de l’ADN, empêchant tout mouvement non contrôlé du duplexe dans le centre actif.

61
Q

Quelle est la première étape de l’initiation de la transcription par l’ARN polymérase II eucaryote?

A

La formation d’un complexe d’initiation minimal entre l’ARN polymérase II et les facteurs généraux de transcription au niveau de l’initiateur.

62
Q

Quel est le rôle des facteurs généraux de transcription additionnels (comme TFIIH et TFIIE) dans la phase d’initiation de la transcription eucaryote?

A

Ils permettent la fonte de l’ADN à la région initiatrice et la phosphorylation partielle du CTD de l’ARN polymérase, ce qui permet le démarrage de la transcription et la production de transcrits abortifs.

63
Q

Comment l’énergie fournie par l’ATP contribue à la phase d’initiation de la transcription eucaryote?

A

L’énergie ATP est utilisée par l’hélicase pour provoquer le déroulement de l’ADN, amplifiant la bulle de transcription et permettant à la polymérase de s’éloigner du promoteur.

64
Q

Que se passe-t-il après l’expansion de la bulle de transcription eucaryote?

A

La polymérase, qui était bloquée, est libérée et peut commencer l’élongation de l’ARN en éliminant le promoteur.

65
Q

Quel est le rôle de la phosphorylation supplémentaire du CTD de l’ARN polymérase II dans l’élongation eucaryote?

A

La phosphorylation supplémentaire du CTD, effectuée par d’autres facteurs, permet au complexe d’élongation de continuer à allonger l’ARN.

66
Q

Quels facteurs restent associés au promoteur pendant l’élongation et lesquels se dissocient?

A

Les facteurs associés au promoteur sont maintenus, tandis que les facteurs nécessaires à l’initiation se dissocient du complexe d’élongation.

67
Q

Quelle est la contribution des séquences primaires dans la terminaison transcriptionnelle des bactéries?

A

Les séquences primaires déterminent la formation des structures secondaires en s’enroulant pour former des tiges-boucles, basées sur des séquences palindromiques.

68
Q

Pourquoi la structure tige-boucle agit-elle comme un terminateur chez les bactéries?

A

La structure tige-boucle crée une pause dans la transcription en formant une boucle stabilisée par une tige, ce qui induit la dissociation de l’ARN polymérase et met fin à la transcription.

69
Q

Quel est le rôle principal du facteur Rho dans la terminaison de la transcription chez les bactéries?

A

Le facteur Rho est une protéine hélicase qui aide à terminer la transcription en déroulant l’hybride ARN-ADN.

70
Q

Quelle est la forme structurale du facteur Rho?

A

Le facteur Rho agit sous forme d’hexamère.

71
Q

Comment le facteur Rho se déplace le long de l’ARN?

A

Il migre en direction 5’ vers 3’ le long de l’ARN.

72
Q

Où le facteur Rho rejoint-il l’ARN polymérase pour induire la terminaison?

A

Il rejoint l’ARN polymérase au niveau du terminateur.

73
Q

Quel est l’effet de l’action du facteur Rho sur l’hybride ARN-ADN dans la bulle transcriptionnelle?

A

Le facteur Rho déroule l’hybride ARN-ADN dans la bulle transcriptionnelle.

74
Q

Que se passe-t-il lorsque le facteur Rho attrape l’ARN polymérase au niveau d’un terminateur dépendant de Rho?

A

La terminaison de la transcription se produit lorsque le facteur Rho attrape l’enzyme, causant la dissociation de l’ARN polymérase.

75
Q

Quel est le rôle de l’ajout de poly(A) lors de la terminaison de la transcription chez les eucaryotes?

A

L’ajout de poly(A) à l’extrémité 3’ de l’ARN permet la stabilisation et la protection de l’ARNm contre la dégradation.

76
Q

Que se passe-t-il avec l’ARN après le clivage lors de la terminaison de la transcription chez les eucaryotes?

A

Après le clivage, l’ARN non polyadénylé est souvent dégradé pour assurer que seul l’ARNm mature est conservé.