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Génétique > 1D - Maturation et régulation des ARN > Flashcards

1D - Maturation et régulation des ARN Flashcards

1
Q

Quel type de molécules est présent en grande variété dans les cellules eucaryotes?

A

Les ARN sont présents en grande variété dans les cellules eucaryotes.

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2
Q

Pourquoi les ARN eucaryotes nécessitent-ils souvent des modifications après leur transcription?

A

Les ARN eucaryotes nécessitent souvent des modifications pour devenir actifs et fonctionnels.

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3
Q

Quelles sont les principales modifications post-transcriptionnelles des ARN eucaryotes?

A

Les principales modifications incluent les clivages nucléolytiques, l’ajout de séquences en 5’ (coiffe) ou 3’ (queue poly-A), et des modifications de nucléotides.

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4
Q

Que permet l’ajout d’une coiffe en 5’ sur l’ARNm eucaryote?

A

L’ajout d’une coiffe en 5’ protège l’ARNm de la dégradation et facilite sa traduction.

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5
Q

Quel est le rôle de la queue poly-A ajoutée en 3’?

A

La queue poly-A en 3’ stabilise l’ARNm et joue un rôle dans la régulation de sa traduction.

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6
Q

Quels types de clivages peuvent survenir dans la maturation des ARN eucaryotes?

A

Des clivages nucléolytiques peuvent survenir pour éliminer des segments non codants de l’ARN.

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7
Q

Quelle est la première étape de la maturation des ARNm eucaryotes?

A

La première étape est la transcription de l’ADN en ARNm.

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8
Q

Quelles sont les modifications apportées aux extrémités de l’ARNm après la transcription?

A

L’ARNm subit l’adjonction d’une coiffe en 5’ et la polyadénylation en 3’.

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9
Q

En quoi consiste l’épissage lors de la maturation de l’ARNm?

A

L’épissage consiste à retirer les introns et à coller les exons.

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10
Q

Pourquoi l’adjonction de la coiffe en 5’ et de la queue poly-A est-elle importante?

A

Elles protègent l’ARNm de la dégradation et facilitent sa traduction.

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11
Q

Quelle molécule est ajoutée à l’extrémité 5’ de l’ARNm pour former la coiffe?

A

Une 7-méthyl guanosine est ajoutée à l’extrémité 5’ de l’ARNm.

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12
Q

Comment la 7-méthyl guanosine est-elle liée à l’ARNm?

A

Elle est liée via un pont 5’-5’ triphosphate.

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13
Q

À quel moment la coiffe est-elle ajoutée à l’ARNm en cours de synthèse?

A

La coiffe est ajoutée avant que l’ARNm n’atteigne 30 nucléotides de longueur.

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14
Q

Quelle modification peut survenir au niveau du ribose du GTP dans la coiffe?

A

Le groupe OH en C2 du ribose du GTP peut être méthylé en O2’-méthyl.

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15
Q

Quelle molécule joue le rôle de donneur de groupement méthyle (CH3) lors de l’ajout de la coiffe à l’ARNm?

A

La S-adénosylméthionine (AdoMet) est le donneur de groupement méthyle.

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16
Q

Quel type d’enzyme est responsable de la méthylation de la guanosine lors de l’ajout de la coiffe?

A

Une guanine-7-méthyltransférase est responsable de la méthylation de la guanosine.

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17
Q

Quel est le rôle des enzymes de capping lors de la maturation de l’ARNm?

A

Les enzymes de capping ajoutent une coiffe 5’ à l’ARNm, ce qui protège l’ARNm de la dégradation et facilite sa traduction.

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18
Q

Quelles sont les étapes enzymatiques principales lors de l’ajout de la coiffe à l’ARNm?

A

L’ajout de la coiffe comprend l’élimination du phosphate terminal, la liaison de la guanosine via un pont 5’-5’, et la méthylation de la guanosine.

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19
Q

Comment la coiffe protège-t-elle l’ARNm?

A

La coiffe protège l’ARNm de la dégradation par les exonucléases 5’→3’.

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20
Q

Quel rôle joue la coiffe dans l’exportation de l’ARNm?

A

La coiffe aide à l’exportation des ARNm du noyau vers le cytoplasme.

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21
Q

Comment la coiffe influence-t-elle la traduction de l’ARNm?

A

La coiffe augmente l’efficacité de la traduction de l’ARNm.

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22
Q

Quelle est la contribution de la coiffe à l’épissage de l’ARNm?

A

La coiffe contribue à l’épissage approprié de l’ARNm en facilitant la reconnaissance des sites d’épissage.

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23
Q

Pourquoi les pré-ARNm eucaryotes ont-ils une région 3’ variable?

A

La terminaison de la transcription est imprécise, ce qui crée une région 3’ variable.

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24
Q

Quel rôle joue la queue poly-A dans la maturation des ARNm eucaryotes?

A

La queue poly-A corrige les différences dans la région 3’ et stabilise l’ARNm mature.

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25
Q

Quelle est la longueur typique de la queue poly-A ajoutée à l’extrémité 3’ des ARNm?

A

La queue poly-A a une longueur d’environ 250 nucléotides.

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26
Q

Quelle est la première étape de la polyadénylation à l’extrémité 3’ des ARNm?

A

Le clivage se fait 10-35 nucléotides après le signal AAUAAA ou à moins de 50 nucléotides avant un site riche en G/U.

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27
Q

Quelle enzyme est responsable de la synthèse de la queue poly-A?

A

La poly-A polymérase (PAP) est responsable de la synthèse de la queue poly-A.

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28
Q

Où se trouve le signal de reconnaissance pour le clivage avant la polyadénylation?

A

Le signal AAUAAA est le site de reconnaissance pour le clivage.

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29
Q

Que se passe-t-il après le clivage de l’ARNm?

A

Après le clivage, la poly-A polymérase ajoute la queue poly-A à l’extrémité 3’ de l’ARNm.

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30
Q

Quelle est l’importance de la polyadénylation pour la stabilité de l’ARNm?

A

La queue poly-A protège l’ARNm de la dégradation et aide à la régulation de sa traduction.

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31
Q

Comment la polyadénylation protège-t-elle l’ARNm?

A

Elle protège l’ARNm de la dégradation par des exonucléases 3’→5’, bien que la chaîne poly-A raccourcisse au cours de la vie de l’ARNm.

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32
Q

Quel effet la queue poly-A peut-elle avoir sur la traduction dans certains systèmes?

A

La queue poly-A peut stimuler la traduction en formant une structure circulaire qui augmente l’efficacité de la traduction en interaction avec la coiffe 5’.

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33
Q

Comment la polyadénylation influence-t-elle l’expression des protéines?

A

L’ajout d’une queue poly-A peut augmenter l’expression des protéines en améliorant l’efficacité de traduction.

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34
Q

Quelle est l’importance de la polyadénylation pour l’exportation de l’ARNm?

A

La polyadénylation aide à l’exportation des ARNm du noyau vers le cytoplasme.

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35
Q

Quel rôle joue la polyadénylation dans d’autres types d’ARN comme le tRNA, snRNA, rRNA, et snoRNA

A

Sur ces ARN, l’ajout de poly-A peut les cibler pour la dégradation via l’exosome ou le dégradosome.

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36
Q

Pourquoi la circularisation de l’ARNm grâce à la queue poly-A est-elle importante?

A

La circularisation de l’ARNm facilite l’efficacité de la traduction en recrutant des enzymes et en stabilisant l’interaction entre la coiffe et la queue poly-A.

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37
Q

Quel est le rôle principal du mécanisme d’épissage?

A

Le mécanisme d’épissage retire les introns et relie les exons dans l’ARNm.

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38
Q

Qu’est-ce qu’un lasso dans le contexte de l’épissage?

A

Le lasso est une structure formée lors de l’épissage qui permet de retirer les introns de l’ARNm.

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39
Q

Quel type de réaction chimique est impliqué dans la jonction des exons?

A

Une attaque nucléophile du groupement hydroxyle (OH) en 3’ d’un exon attaque le résidu en 5’ de l’autre exon pour former une jonction.

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40
Q

Que se passe-t-il au niveau des exons après la formation du lasso?

A

Les exons sont reliés entre eux après le retrait de l’intron, permettant la formation d’un ARNm mature.

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41
Q

Combien de réactions de transestérification sont impliquées dans l’épissage?

A

Deux réactions de transestérification sont impliquées dans l’épissage.

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42
Q

Quelle est la première étape de la première transestérification?

A

La première transestérification établit une liaison entre l’oxygène 2 et le phosphate 5’ de l’ARN.

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43
Q

Que se passe-t-il lors de la deuxième transestérification?

A

Lors de la deuxième transestérification, une nouvelle liaison est formée entre le groupement hydroxyle (OH) en 3’ et le phosphate 5’, permettant le retrait de l’intron sous forme de lasso.

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44
Q

Quel est le résultat final de ces deux réactions de transestérification?

A

Le résultat final est la jonction des exons et le retrait de l’intron sous forme de lasso, aboutissant à un ARNm mature.

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45
Q

Quelle méthode est utilisée pour analyser les intermédiaires d’épissage?

A

La gel électrophorèse est utilisée pour analyser les intermédiaires d’épissage.

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46
Q

Que permet l’analyse par électrophorèse des intermédiaires d’épissage?

A

Elle permet de visualiser la formation de différents fragments d’ARN résultant du processus d’épissage.

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47
Q

Qu’est-ce que le splicéosome?

A

Le splicéosome est un complexe ribonucléoprotéique impliqué dans l’épissage des pré-ARNm.

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48
Q

De quoi est composé le splicéosome?

A

Il est composé de plus de 100 protéines et de 5 petits ARN nucléaires (snARN).

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49
Q

Quelles sont les unités de base du splicéosome?

A

Le splicéosome est formé de 5 sous-complexes appelés snRNP (petits ribonucléoprotéines nucléaires).

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50
Q

Comment les snRNP sont-ils recrutés au splicéosome ?

A

Les snRNP sont recrutés de manière dynamique au cours du cycle de l’épissage.

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51
Q

Quel rôle joue le splicéosome dans l’épissage?

A

Le splicéosome catalyse les réactions nécessaires pour retirer les introns et relier les exons.

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52
Q

Quel type d’enzyme est le splicéosome?

A

Le splicéosome agit comme une métalloenzyme.

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53
Q

Quels ions le splicéosome coordonne-t-il au site actif?

A

Le splicéosome coordonne deux ions Mg²⁺ au site actif.

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54
Q

Pourquoi les ions Mg²⁺ sont-ils importants pour le splicéosome?

A

Les ions Mg²⁺ sont essentiels pour stabiliser les intermédiaires réactionnels pendant l’épissage.

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55
Q

Quel est l’impact d’un splicéosome dysfonctionnel?

A

Un splicéosome dysfonctionnel peut entraîner des erreurs d’épissage, ce qui peut causer des maladies génétiques et des troubles de la protéine.

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56
Q

Quelle est la fonction des protéines dans le splicéosome?

A

Les protéines du splicéosome assurent la reconnaissance des séquences d’épissage et facilitent les interactions entre les snARN et l’ARNm.

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57
Q

Quel modèle a été raffiné pour le splicéosome de S. pombe?

A

Le modèle raffiné du complexe C a été déterminé.

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58
Q

Quels sont les composants principaux du complexe C du splicéosome?

A

Le complexe C est composé de 37 protéines, de 3 snARN et d’un lasso intronique.

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59
Q

Quelle proportion de la masse totale du complexe C est constituée d’ARN?

A

L’ARN représente moins de 10 % de la masse totale du complexe, le reste étant constitué de protéines.

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60
Q

Comment le splicéosome agit-il en tant que ribozyme?

A

Le splicéosome agit comme une ribozyme dont l’activité est guidée par ses composantes protéiques et ARN.

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61
Q

Quelle est l’importance des interactions ARN dans le fonctionnement du splicéosome?

A

Les interactions ARN sont cruciales pour former la structure de lasso et pour l’activité du site actif lors de l’épissage.

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62
Q

Quel est le rôle des composants protéiques dans le splicéosome?

A

Les composants protéiques guident l’activité du splicéosome et facilitent les interactions ARN-ADN nécessaires pour l’épissage.

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63
Q

Quels sont les quatre mécanismes principaux d’épissage alternatif?

A
  • Sélection de site d’épissage alternatif en 5’.
  • Sélection de site d’épissage alternatif en 3’.
  • Inclusion ou exclusion d’un exon “cassette”.
  • Exclusion ou rétention d’un intron.
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64
Q

Comment les protéines influencent-elles le choix de l’épissage alternatif?

A

Les protéines se lient aux séquences spécifiques des pré-ARNm et recrutent des facteurs trans, influençant le choix des sites d’épissage.

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65
Q

Quel est l’effet principal de l’épissage alternatif sur les ARNm et les protéines?

A

L’épissage alternatif permet de diversifier les ARNm et les protéines, produisant plusieurs isoformes à partir d’un même gène.

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66
Q

Combien d’isoformes de protéines peuvent être générées en moyenne à partir d’un gène?

A

En moyenne, un gène peut produire trois isoformes, mais davantage pourraient être découverts avec des techniques de séquençage comme le séquençage nanopore.

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67
Q

Quels sont trois exemples d’épissage alternatif?

A
  • ARNm du gène humain KCNMA1.
  • ARNm du gène Dscam de la Drosophile.
  • ARNm du gène mod(mdg4) de la Drosophile (épissage alternatif en trans).
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68
Q

Comment l’épissage alternatif du gène KCNMA1 humain diversifie-t-il les isoformes?

A

Le gène KCNMA1 humain forme plusieurs isoformes grâce à l’utilisation d’exons alternatifs.

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69
Q

Quel est le rôle de l’épissage alternatif dans le gène Dscam de la Drosophile?

A

L’épissage alternatif dans le gène Dscam sélectionne un seul fragment d’exons alternatifs par exon, augmentant ainsi la diversité des ARNm.

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70
Q

Pourquoi l’épissage du gène mod(mdg4) de la Drosophile est-il un exemple unique ?

A

L’épissage du gène mod(mdg4) est un exemple d’épissage alternatif en trans, où des exons sont transcrits sur des brins complémentaires avant d’être recrutés ensemble lors de l’épissage, permettant l’incorporation d’exons alternatifs.

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71
Q
A
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72
Q
A
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73
Q

Quel est un exemple extrême d’épissage alternatif chez la Drosophile?

A

Le gène DSCAM chez la Drosophile.

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74
Q

Que signifie l’acronyme DSCAM?

A

Down Syndrome Cell Adhesion Molecule.

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75
Q

Quelle est la fonction principale de la protéine DSCAM?

A

Elle est impliquée dans la guidance axonale.

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76
Q

Quels exons du gène DSCAM subissent un épissage alternatif mutuellement exclusif?

A

Les exons 4, 6, 9, et 17.

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77
Q

Combien d’isoformes différentes de DSCAM peuvent être produites?

A

Près de 40 000 isoformes possibles.

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78
Q

Comment la variation des exons épissés affecte-t-elle la protéine DSCAM?

A

La variation des exons épissés modifie le domaine transmembranaire en fonction des domaines Ig choisis lors de l’épissage.

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79
Q

Quel est le rôle de la protéine DSCAM dans les interactions entre dendrites?

A

La protéine DSCAM empêche les interactions entre les dendrites d’un même neurone en provoquant leur séparation lorsque les dendrites expriment la même isoforme.

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80
Q

Que se passe-t-il lorsque deux dendrites sœurs expriment la même isoforme de DSCAM?

A

Elles se repoussent via des interactions DSCAM-DSCAM, entraînant leur séparation.

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81
Q

Pourquoi les dendrites de neurones différents ne se repoussent-elles pas entre elles?

A

Parce que chaque neurone exprime une isoforme différente de DSCAM, et ces isoformes ne déclenchent pas de répulsion entre neurones.

82
Q

Que se passe-t-il en cas de perte de la protéine DSCAM chez un neurone?

A

La perte de DSCAM entraîne la suppression de l’auto-répulsion, ce qui provoque un auto-croisement excessif et une adhérence entre les dendrites.

83
Q

Quels sont les trois mécanismes d’épissage pouvant mener à la production d’ARN circulaires?

A
  • Épissage standard d’exons avec dégradation des lariats introniques.
  • Processus de “back-splicing” (épissage inverse) produisant des ARN circulaires.
  • Certains lariats introniques peuvent être stables.
84
Q

Que se passe-t-il lors de l’épissage standard avec dégradation des lariats introniques?

A

Un lasso intronique se forme à partir des introns excisés, puis se dégrade après l’épissage des exons.

85
Q

Comment se forme un ARN circulaire lors du processus de ‘back-splicing’?

A

Le site 3’ d’un exon reconnait le site 5’ de l’exon précédent, formant une boucle circulaire qui empêche la dégradation par les nucléases.

86
Q

Pourquoi les ARN circulaires sont-ils plus résistants à la dégradation?

A

Leur structure circulaire empêche l’accès des nucléases, rendant plus difficile la dégradation.

87
Q

Que peut-il arriver à certains lariats introniques après l’épissage?

A

Certains lariats introniques peuvent être stabilisés, empêchant leur dégradation. Les mécanismes de stabilisation ne sont pas encore entièrement compris.

88
Q

Combien de variants d’ARN circulaires (ciARN) peuvent être exprimés par les cellules eucaryotes?

A

Les cellules eucaryotes peuvent exprimer des milliers de variants de ciARN.

89
Q

Quels sont les principaux mécanismes de maturation des ARN?

A
  • Épissage.
  • Polyadénylation.
  • Traduction, localisation, et stabilisation.
90
Q

Quel rôle jouent les trans-régulateurs dans l’épissage?

A

Ils recrutent des facteurs protéiques en trans pour assurer l’épissage correct des ARN.

91
Q

Comment les facteurs trans affectent-ils la polyadénylation des ARNm?

A

Les facteurs trans influencent le choix du site de coupure et le point d’ajout de la queue poly-A.

92
Q

Comment la localisation et la traduction des ARN sont-elles influencées par des trans-régulateurs?

A

Le recrutement de protéines ou d’ARN dans un endroit spécifique influence l’expression et la stabilité des ARN.

93
Q

Qu’est-ce qu’un trans-régulateur?

A

Un trans-régulateur est une protéine ou un ARN qui interagit avec des éléments cis dans l’ARN pour réguler sa maturation.

94
Q

Quel domaine de l’ARN polymérase II joue un rôle central dans le recrutement des facteurs de maturation des ARN?

A

Le domaine C-terminal (CTD) de RPB1 de l’ARN polymérase II.

95
Q

Quelle est la séquence caractéristique du CTD de l’ARN Pol II?

A

C’est une séquence heptapeptidique YSPTSPS répétée 26 fois chez la levure et 52 fois chez l’humain.

96
Q

Comment la phosphorylation du CTD influence-t-elle la maturation des ARN?

A

La phosphorylation dynamique des résidus Sérine, Thréonine, et Tyrosine permet le recrutement de trans-régulateurs impliqués dans l’épissage, le coiffage, et la polyadénylation.

97
Q

Quel complexe est recruté par le CTD phosphorylé pour ajouter la coiffe 5’ à l’ARN naissant?

A

Le complexe de coiffage, incluant la guanylyl transférase, est recruté par le CTD phosphorylé pour ajouter la coiffe.

98
Q

Que se passe-t-il lorsque le CTD est phosphorylé sur la sérine 5?

A

Le complexe de coiffage est recruté pour ajouter une coiffe au nouvel ARN transcrit.

99
Q

Que se passe-t-il lorsque le CTD est phosphorylé sur la sérine 2?

A

Le complexe d’épissage est recruté pour définir les exons et retirer les introns, et le complexe de clivage et polyadénylation peut cliver et ajouter une queue poly-A à l’ARN.

100
Q

Quel est le rôle du complexe de clivage et de polyadénylation?

A

Il clive le transcrit et ajoute une queue poly-A à l’extrémité 3’ de l’ARN.

101
Q

Quelle est la définition du ciblage protéique traditionnel?

A

Les protéines sont localisées via des étiquettes spécifiques après leur traduction (mécanisme post-traductionnel).

102
Q

Qu’est-ce que le mécanisme alternatif de ciblage protéique?

A

Il s’agit de la localisation et de la traduction des ARNm dans une région spécifique de la cellule, permettant la traduction directement là où les ribosomes sont présents.

103
Q

Quels sont les avantages de la localisation des ARNm dans une cellule? (4)

A
  • Économie d’énergie, car un ARNm peut générer de nombreuses copies de protéines sans avoir à les transporter.
  • Empêche les protéines d’atteindre des compartiments inappropriés.
  • Modulation locale de la composition protéique en réponse à l’environnement.
  • Assemblage co-traductionnel de complexes protéiques.
104
Q

Quelles fonctions biologiques sont influencées par la localisation des ARNm? (4)

A

La localisation des ARNm est cruciale pour des processus comme la division cellulaire asymétrique, la spécification des axes embryonnaires, la migration cellulaire et les fonctions neuronales.

105
Q

Comment la localisation des ARNm influence-t-elle la levure à pain Yeast ASH1 lors du bourgeonnement?

A

L’ARNm est influencé par des protéines spécifiques qui le localisent dans le bourgeon, ce qui impacte le destin des protéines produites.

106
Q

Comment l’ARN bicoid est-il localisé dans l’embryon de Drosophila?

A

L’ARN bicoid est localisé à une extrémité de l’embryon pour créer un gradient de protéines, qui active des gènes selon sa concentration.

107
Q

Quel est le rôle de la localisation de l’ARNm de la β-actine dans les fibroblastes.

A

La localisation de l’ARNm β-actine aux extrémités du fibroblaste influence la migration cellulaire et la formation de structures.

108
Q

Comment l’ARNm du CaMKII est-il localisé dans les neurones?

A

L’ARNm du CaMKII est distribué dans les dendrites pour assurer la production locale de protéines nécessaires au bon fonctionnement neuronal.

109
Q

Que se passe-t-il avec les larves de Drosophiles mutantes pour le gène bicoid?

A

Elles perdent les structures antérieures lors du développement embryonnaire.

110
Q

Pourquoi la localisation de l’ARNm de bicoid est-elle essentielle pour les larves de Drosophiles?

A

Elle est essentielle pour sa fonction et est contrôlée par les séquences de son 3’UTR.

111
Q

Quel est le phénotype des embryons bicaudaux pour les larves de Drosophiles?

A

Ils présentent un défaut de spécification de l’exosquelette, avec une absence de tête et de thorax.

112
Q

Quel effet a la localisation ectopique de l’ARNm de nanos au pôle antérieur de l’embryon pour les larves de Drosophiles?

A

Cela cause un phénotype bicaudal.

113
Q

Quel est le phénotype lorsque le gène nanos a un 3’UTR de bicoid pour les larves de Drosophiles?

A

Cela produit un phénotype avec un exosquelette de type bicoid.

114
Q

Quelle technique est utilisée pour la détection des ARN pour les larves de Drosophiles?

A

La technique d’hybridation in situ (ISH).

115
Q

Quelle est la première étape de la technique ISH pour les larves de Drosophiles?

A

Préparation de sondes ADN ou ARN complémentaires à l’ARNm cible.

116
Q

Comment les sondes ISH sont-elles marquées pour la détection pour les larves de Drosophiles?

A

En incorporant des nucléotides marqués dans la sonde, permettant la reconnaissance par des anticorps dirigés contre la marque.

117
Q

Quelle est la deuxième étape de la technique ISH pour les larves de Drosophiles?

A

Hybridation de la sonde sur des tissus, cellules ou organismes fixés et perméabilisés avec homologie de séquence.

118
Q

Que se passe-t-il à la troisième étape de l’ISH pour les larves de Drosophiles?

A

On ajoute des anticorps qui reconnaissent la marque sur la sonde, souvent conjugués à une enzyme.

119
Q

Quelle est la fonction des enzymes dans la technique ISH pour les larves de Drosophiles?

A

Elles permettent l’amplification du signal (par exemple, peroxydase ou phosphatase alcaline).

120
Q

Quelle est la quatrième étape de l’ISH pour les larves de Drosophiles?

A

Incubation avec un substrat chromogénique ou fluorescent pour que les régions exprimant l’ARN de la sonde deviennent bleu.

121
Q

Quel pourcentage des ARNm montre une localisation asymétrique dans les embryons de Drosophile selon une étude FISH à haut débit?

A

Plus de 70 % des transcrits montrent une localisation asymétrique.

122
Q

Quelles techniques sont utilisées pour localiser les ARNm modifiés?

A

On utilise des nucléotides fluorescents et l’immunofluorescence.

123
Q

Quelle est la première étape de la localisation des ARNm?

A

Identifier deux ARNm encodés par des gènes fonctionnellement reliés (G1 et G2).

124
Q

Que se passe-t-il à la deuxième étape de la localisation des ARNm?

A

Un facteur protéique reconnaît des éléments de régulation en cis dans ces ARNm (par exemple, séquence primaire ou structure secondaire).

125
Q

Quelle est la troisième étape de la localisation des ARNm?

A

Les ARNm sont exportés du noyau au cytoplasme.

126
Q

Quelle est la quatrième étape de la localisation des ARNm ?

A

Les ARNm sont transportés au cortex pour être traduits localement et s’associent en complexes.

127
Q

Que se passe-t-il à la cinquième étape de la localisation des ARNm?

A

Les ARNm pourraient aussi jouer un rôle non-codant, par exemple, en tant que fonction d’échafaudage.

128
Q

Quelle est la sixième étape de la localisation des ARNm?

A

Les sites de localisation des ARNm pourraient servir de sites de stockage pour des transcrits prêts à être traduits.

129
Q

Quelle proportion de la masse du ribosome est constituée par les ARN ribosomaux (ARNr)?

A

Les ARNr forment environ 2/3 de la masse du ribosome.

130
Q

Quels sont les principaux types d’ARN ribosomaux?

A

ARNr 16S, ARNr 23S, et ARNr 5S.

131
Q

Comment distingue-t-on les types d’ARNr?

A

Par taille et migration par sédimentation.

132
Q

Que signifie l’unité S (Svedbergs) en relation avec les ARN ribosomaux?

A

C’est une unité reflétant le coefficient de sédimentation d’une particule par ultracentrifugation (1S = 10⁻¹³ sec).

133
Q

Où se trouvent principalement les protéines ribosomales?

A

Les protéines ribosomales sont surtout à la surface externe, tandis que le centre catalytique est principalement formé d’ARNr.

134
Q

Vrai ou faux : Le mécanisme de maturation des ARN ribosomaux est le même chez les procaryotes et les eucaryotes?

A

Faux!

135
Q

Par quoi sont encodés les ARNr chez les procaryotes?

A

Les ARNr sont encodés par les opérons rrn, contenant une copie de chaque gène d’ARNr (5S, 16S, 23S) et jusqu’à 4 copies de gènes d’ARNt.

136
Q

Quel est le rôle des endonucléases dans la maturation des ARNr?

A

Les endonucléases (ARNase III, P, E, F) clivent l’ARN primaire polycistronique en pré-ARNr.

137
Q

Quels enzymes sont impliqués dans la maturation finale des pré-ARNr?

A

La maturation finale implique des ARNases secondaires (D, M16, M23, M5) après association avec des protéines ribosomales.

138
Q

Que forment certaines structures des ARN ribosomaux?

A

Elles forment des structures de tige-boucle qui arrêtent la traduction.

139
Q

Que permettent les séquences complémentaires flanquantes des ARNr 16S et 23S?

A

Elles permettent la formation de structures tige-boucle.

140
Q

Quel est l’effet de l’ARNase III sur l’ARN double brin?

A

Elle clive spécifiquement l’ARN double brin.

141
Q

Combien de fois les gènes ARNr eucaryotes sont-ils répétés dans le génome?

A

Ils sont répétés plusieurs centaines de fois dans le génome au niveau du nucléole.

142
Q

Par quelle polymérase sont transcrits les gènes ARNr eucaryotes?

A

Par l’ARN polymérase I.

143
Q

Quelle est la fonction des petits ARN nucléolaires (snoARN) dans la maturation des ARNr?

A

Les snoARN modifient le transcrit primaire des ARNr en guidant des modifications spécifiques.

144
Q

Que sont les snoARNs et d’où proviennent-ils?

A

Les snoARNs sont de petits ARN de 60-100 nt dérivant des introns des ARNm.

145
Q

Quelles modifications sont guidées par les snoARNs sur le pré-ARNr?

A

La méthylation sur 2’OH du ribose et la pseudouridylation de certaines uridines.

146
Q

Quel ARNr est transcrit par l’ARN polymérase III et où cela se produit-il?

A

L’ARNr 5S est transcrit par l’ARN polymérase III dans le nucléoplasme.

147
Q

Quel est un exemple d’auto-épissage dans les ARNr eucaryotes?

A

La découverte de l’auto-épissage chez l’ARNr 26S du protozoaire Tetrahymena.

148
Q

Quel type d’introns est associé aux ribozymes?

A

Les introns de type I sont des ribozymes.

149
Q

Quelle est la taille des ARNt matures et quelle est leur structure?

A

Les ARNt matures mesurent environ 80 nt et ont une structure en forme de trèfle.

150
Q

Comment sont transcrits les ARNt par l’ARN polymérase III?

A

Les ARNt sont transcrits sous forme de longs précurseurs, avec excès d’ARN enlevé aux côtés 5’ et 3’.

151
Q

Combien d’ARNt sont présents chez les procaryotes et comment sont-ils organisés?

A

Environ 60 ARNt chez les procaryotes, organisés seuls ou en agrégats dans le génome, certains dans des opérons d’ARNr.

152
Q

Quel est le nombre d’ARNt chez les eucaryotes et leur organisation?

A

Plusieurs centaines de gènes d’ARNt chez les eucaryotes, organisés seuls (certains contenant un petit intron).

153
Q

Comment le processus de maturation des ARNt diffère-t-il entre procaryotes et eucaryotes?

A

À part l’épissage, le processus de maturation est semblable chez procaryotes et eucaryotes.

154
Q

Quelle est la première étape de la maturation des ARNt ?

A

Coupure du côté 5’ par l’ARNase P, qui est un ribozyme formé de sous-unités catalytiques en ARN.

155
Q

Quelle est la deuxième étape de la maturation des ARNt?

A

Clivage du côté 3’ par des ARNases (appelées 3’tARNases chez les eucaryotes).

156
Q

Quelle est la troisième étape de la maturation des ARNt?

A

Ajout de la séquence CCA à l’extrémité 3’ par l’enzyme tRNA nucléotidyl transférase, qui est le site où les acides aminés seront attachés.

157
Q

Quelles modifications subissent les bases des ARNt?

A

Les bases subissent plusieurs modifications, incluant la méthylation, la conversion d’adénosines en inosines, et la pseudouridylation (ψ).

158
Q

Quel est le rôle de la composante ARN de l’ARNase P?

A

La composante ARN de l’ARNase P est formée à la base d’ADN et joue un rôle catalytique en reconnaissant les substrats d’ARNt.

159
Q

Quelle est la composition de l’ARNase P?

A

L’ARNase P est une holoenzyme composée d’une composante d’ARN et d’une composante protéique, où l’ARN est en contact avec la structure de l’ARNt.

160
Q

Que représente l’ARNase P chez T. maritima?

A

La structure de l’holoenzyme ARNase P de T. maritima est un modèle pour étudier la fonction et la structure de l’ARNase P.

161
Q

Qu’est-ce que l’interférence par ARN (RNAi)?

A

L’interférence par ARN est un processus où de petites molécules d’ARN modulent l’expression génique.

162
Q

Comment est-il possible de moduler d’expression génique lors de l’interférence par ARN?

A

En dégradant ou en inhibant un ARN complémentaire.

163
Q

Quel est l’usage principal de l’interférence par ARN?

A

L’interférence par ARN est utilisée pour livrer des ARN exogènes aux cellules.

164
Q

Comment l’ajout d’ARN anti-sens peut-il reproduire une mutation d’un gène?

A

En combinant l’ARN anti-sens avec l’ARN sens, on peut induire une interférence qui reproduit les effets d’une mutation.

165
Q

Que se passe-t-il lorsque l’ARN du mex-3 est injecté dans un embryon?

A

L’injection d’un ARNd correspondant au mex-3B entraîne une dégradation de l’ARN mex-3, aucun ARN de mex-3 n’étant détecté.

166
Q

Quelle est la première étape du mécanisme d’interférence par ARN?

A

Coupure d’un ARN double brin (dsRNA) en petits ARN interférents (siRNA) de 21-23 nt par l’enzyme Dicer.

167
Q

Que se passe-t-il lors de la deuxième étape du mécanisme d’interférence par ARN?

A

Les siRNA sont incorporés dans le complexe RISC (RNA-Induced Silencing Complex), qui contient une protéine de la famille Argonaute.

168
Q

Quelle est l’étape 3 du mécanisme des ARN interférents ?

A

Association du complexe RISC avec l’ARNm cible via l’appariement avec le siRNA

169
Q

Que se passe-t-il lors de la quatrième étape du mécanisme d’interférence par ARN ?

A

Clivage de l’ARNm cible par l’activité endonucléase du RISC, conférée par la protéine Argonaute.

170
Q

Quelle est la relation entre la structure d’Argonaute et l’ARNase H?

A

La structure d’Argonaute présente une similarité avec l’ARNase H, qui clive l’ARN dans les duplexes ADN-ARN.

171
Q

Quel est le rôle du complexe RISC dans l’interférence par ARN?

A

Le complexe RISC reconnaît l’ARN cible et induit sa dégradation par clivage endonucléolytique.

172
Q

Comment l’interférence par ARN est-elle utilisée en recherche?

A

Elle est utilisée pour identifier des gènes impliqués dans divers processus biologiques, en traitant des cellules ou organismes avec des siRNA spécifiques.

173
Q

Quelles sont les méthodes utilisées pour organiser des ARN interférents en recherche?

A

Les collections d’ARN interférents sont organisées en plaques multi-puits, chaque puits traitant avec un siRNA différent.

174
Q

Que mesure-t-on après avoir traité des cellules avec des siRNA?

A

On détermine les conséquences du traitement sur le processus biologique, comme la viabilité cellulaire ou le comportement de l’organisme.

175
Q

Comment sont introduits les ARN à double brin dans les organismes pour des écrans RNAi?

A

Les ARN à double brin sont introduits par ingestion d’expression de E. coli chez C. elegans ou par baignade dans des cellules de Drosophila.

176
Q

Quel est le besoin en Dicer lors de l’introduction de siRNA dans des cellules humaines?

A

Dans les cellules humaines, il n’est pas nécessaire d’utiliser Dicer, car il est possible de produire les siRNA directement.

177
Q

Quel est l’effet d’un appariement imparfait d’un miARN?

A

Le miARN inhibe la traduction de l’ARNm en protéine.

178
Q

Que provoque un appariement parfait entre un miARN et un ARNm?

A

Le miARN induit la dégradation de l’ARNm.

178
Q

À quel modèle le mécanisme d’action des miARNs est-il similaire?

A

Il est similaire au Modèle II de l’opéron, qui inhibe l’opérateur pour diminuer l’expression des protéines.

179
Q

Comment les miARNs bloquent-ils la traduction?

A

Ils inhibent le ribosome, empêchant ainsi la traduction de l’ARNm en protéine.

179
Q

Combien de gènes de miARN a-t-on identifié chez les eucaryotes?

A

Environ 1000 gènes de miARN ont été identifiés chez les humains.

180
Q

Quel est le rôle des miARNs dans la régulation génique?

A

Les miARNs sont des composantes importantes des voies de régulation génique, certains étant conservés au cours de l’évolution.

180
Q

Quelle est la caractéristique de la population estimée de bactériophages?

A

C’est l’un des organismes les plus répendus sur Terre.

180
Q

Que signifie l’acronyme CRISPR?

A

CRISPR signifie “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”.

180
Q

Quelle est la différence entre le ciblage de l’ADN par CRISPR/Cas et la régulation de l’ARN?

A

CRISPR/Cas cible l’ADN (virus et plasmides) tandis que le système régule l’ARN (virus, plasmides, séquences chromosomiques, prophages, transposons).

181
Q

Que contient la région CRISPR chez S. thermophilus?

A

La région CRISPR contient des séquences répétées et des espaceurs dérivés de séquences de phages ou de plasmides.

181
Q

Que désigne le terme “Cas” dans CRISPR/Cas?

A

Cas désigne les gènes qui codent pour des protéines régulatrices, telles que des nucléases, polymérases et hélicases.

182
Q

Que permet aux bactéries de développer une immunité aquis?

A

Beaucoup de bactéries peuvent acquérir une immunité en fonction des infections passées.

182
Q

Que se passe-t-il après une infection avec un ADN exogène chez les bactéries?

A

Un complexe de protéines Cas reconnaît l’ADN étranger et permet d’intégrer un nouvel élément ‘espaceur’ dans le locus CRISPR.

183
Q

Que se passe-t-il lors de la transcription du locus CRISPR?

A

L’ARN précurseur est clivé en petits ARN (crARN) qui guident la machinerie Cas vers l’ADN étranger.

184
Q

Quels types de séquences sont dérivés des agents pathogènes dans le système CRISPR?

A

Les séquences dérivées proviennent de bactériophages et de plasmides pathogènes.

185
Q

Que fait le complexe avec la protéine Cas après le clivage de pré-crRNA?

A

Il forme un complexe avec la protéine Cas pour cibler l’ADN étranger lors de la prochaine infection.

185
Q

Quelle est la différence principale entre CRISPR et RNAi?

A

CRISPR cible principalement l’ADN étranger, tandis que RNAi cible des ARN spécifiques pour moduler l’expression génique.

186
Q

Quel est un point commun entre le système CRISPR et RNAi?

A

Les deux systèmes utilisent des protéines et des ARN pour induire le clivage de l’ARNm.

186
Q

Comment peut-on modifier une séquence génomique après une coupure?

A

On peut tirer parti des mécanismes endogènes de réparation de l’ADN pour modifier la séquence du génome.

186
Q

Quel exemple d’application du système CRISPR a été utilisé pour corriger un défaut génétique?

A

L’approche a été utilisée pour corriger un défaut génétique dans un modèle murin de dystrophie musculaire de Duchenne.

187
Q

Quel est un des usages principaux du système CRISPR/Cas?

A

Il permet d’induire des cassures d’ADN double-brin à des endroits précis du génome.

187
Q

Comment les systèmes CRISPR et RNAi reconnaissent-ils leurs cibles?

A

Ils reconnaissent les précurseurs d’ARN longs qui sont transformés en petits ARN, servant de guides spécifiques.

187
Q

Que permet la coupure par le système CRISPR/Cas?

A

Elle permet d’intégrer de l’ADN après coupure pour moduler le génome.

188
Q

Quelles sont certaines des applications du système CRISPR/Cas pour l’édition et la régulation des génomes? (6)

A
  • Induction de mutations d’indel
  • Remplacement ou insertion de séquences spécifiques
  • Grandes délétions ou réarrangements génomiques
  • Régulation à la hausse de gènes
  • Modification des modifications des histones ou méthylation de l’ADN
  • Imagerie de loci génomiques spécifiques.

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