2,5 Flashcards
Les cellules sont soumisse à de nombreuses agression chimique qu’est-ce que sa fait ?
Cela peut exciser ou modifier les base ou altérer le squelette sucre-phosphate
Comment la cellule fait pour conserver sont l’intégrité de son information génétique ?
Grâce à ces divers système de réparation
Quels sont les types de dommages que peut subir l’ADN de la cellule?
Les mutations peuvent être causées par :
des facteurs environnementaux tels que les radiations (UV et ionisantes) et agents mutagènes
le métabolisme oxydatif qui génère des espèces d’oxygène réactives (radicaux hydroxyle, superoxyde, peroxyde) repiration aérobie (ROS)
des réactions spontanées via l’action de l’eau (dépurination et désamination)
Ionisante: rayon alpha beta gamma ,X
ROS : oxydant molécule faisant partie des réactions oxydative et vole des molécules d’hydrogène a des molécules et provoquer des mutations
Toute les bases sont capable de faire de la totoisomération (change de forme pour une raison quelqu’ontre). Dans sa forme opposé va pas s’associé à la même base ce qui va changer la réplication
Les mutations apparaissait après quoi ?
Des erreurs de réplication, exemple de bases mésappartié ( cytosine en adénine)
Une erreur de réplication peut provoquer une mutation d’insertion/délétion expliquez ?
Ces mutations affectent particulièrement les régions contenant de courtes séquences répétées (microsatellites)
La machinerie de réplication a de la difficulté à répliquer ces segments répétés; elle glisse sur ces régions, ce qui augmente ou diminue le nombre de séquences répétées. Ce phénomène est appelé
« replication slippage »
Chez l’Homme, le « replication slippage » est responsable de ?
de plusieurs maladies neurodégénératives qui se caractérisent par l’expansion d’une répétition de trinucléotides
Qu’est-ce que provoque les rayon uv ?
Elles peuvent provoquer la formation d’un dimère entre des pyrimidine ( C et T) adjacente. Le dimère déforme la double hélice de telle sorte qu’elle ne peut plus servir de matrice pour la réplication et la transcription. Elle va générer deux type de produits de dimère
Que provoque les rayons ionisant ?
peuvent causer des cassures double-brin dans l’ADN
Les radiations ionisantes provoquent ces cassures en s’attaquant directement au désoxyribose ou en générant des espèces d’oxygène réactives, qui réagissent à leur tour avec le désoxyribose
Si les extrémités associées aux cassures double-brin ne sont pas reliées correctement, il en résultera des réarrangements chromosomiques et des translocations
Parce que les cellules ont besoin de chromosomes intacts pour répliquer leur ADN, on utilise les radiations ionisantes pour tuer rapidement les cellules cancéreuses. Certains agents chimiothérapeutiques, tel que la bléomycine, causent des cassures double-brin dans l’ADN
Qu’est-ce qui arrive à la cellule lors d’une cassure double brin droit ou en biais?
Une cassure double brin , la cellule ne comprend pas , si cassure doit ou pas droit elle va paniquer et elle devra faire la réparation le plus rapidement possible , (mécanisme de détection de réparation doit être assez puissant)
La guanine peut être oxydée suite à l’attaque par des espèces d’oxygène réactives qu’arrive t-il dans cas là ?
Est-ce que c’est seulement cette base là qui peut avoir cette réaction ?
Cette réaction d’oxydation génère l’oxoG, une base mutagène qui peut s’apparier aussi bien à l’adénine qu’à la cytosine
Si l’oxoG s’apparie à l’adénine durant la réplication, une transversion GC -> TA apparaîtra. Il s’agit d’une des mutations les plus communes chez les cancers humains
Non tout les base peuvent subir une oxydation
Que provoque l’alkylation des bases ?
L’alkylation d’une base peut provoquer une distortion de l’hélice d’ADN et inhiber la réplication de l’ADN
L’alkylation ajout ou enlèle le groupement méthyl d’une base
L’ADN peut être endommagé par des réactions d’hydrolyse spontanées
donner des exemples
La désamination de la cytosine génère l’uracile
La dépurination via l’hydrolyse du lien N- glycosidique produit un site abasique (i.e. un désoxyribose sans base)
La désamination de la
5-méthylcytosine génère une base naturelle, la thymine, ( le 5-methycytosine est flaggé ce qui est sensible à la désamination de perdre sont groupement)
La dépurination bloque la réplication
expliquer
la dépurination indique qu’il n’y a pas de purine , donc aucune base , il manque donc d’information donc la polymérse ne sait plus quoi faire ce qui bloque la transcription
La plupart des cellules possèdent au moins … types différents de système de réparation et quelles sont ils ?
4
Systèmes de réparation directe
Systèmes de réparation par excision
excision de nucléotides (NER)
excision de bases (BER)
Systèmes de réparation de bases mésappariées
Système de « réparation » par recombinaison, aussi appelé système de réparation de cassures bicaténaires
Les systèmes de réparation par excision de nucléotides excisent un segment d’ADN contenant … et …
la ou les bases altéré et synthétisent un nouveau segment
Que possède E.coli comme système de réparation supplémentaire ?
En plus de ces systèmes, E. coli et les eucaryotes possèdent des systèmes de réparation qui sont sujets à erreurs
E. coli possède un système de réparation qui est induit par la réponse SOS. Ce système utilise une ADN polymérase qui ne fait pas partie de la machinerie de réplication normale pour répliquer le site d’ADN endommagé (ADN polymérase translésionnelle ou de contournement)
Les eucaryotes utilisent également des ADN polymérases distinctes pour répliquer les sites d’ADN endommagé (Réponse à l’ADN endommagé ou DDR, DNA Damage Response)
Comment agit la restauration immédiate des lésions?
Les systèmes de réparation directe agissent directement sur les nucléotides endommagés par l’irradiation UV ou les agents alkylants pour les convertir à leur structure originale
Comment peuvent être éliminé les dimères de pyrimidine
Elles peuvent être éliminés par l’ADN photolyase
La réparation de l’ADN dépend de quoi
de la lumière (300-500nm) ( photoréactivation) pas exercer chez l’homme , mais la plupart des autres espèces
Expliquer ce qui arrive quand les rayons uv vont faire des dimères de pyrimidine?
Les thyines vont s’appérer un a l’autre, enzyme photoliase va reconnaitre et le groupe de réaction va se faire par cette même photoliase
Nommez le nom de la photolyase
MTHF
Qu’est-ce qui désalkylent les nucléotides alkylés?
Les alkyltransférase
Ou est-ce que c’est alkyltransférase attaque le plus souvent ?
il attaque le plus souvent sur l’ADN les groupes phosphate de la n7 guanine et n3 de l’adénine (d’autres sites possible)
Quels sont les conséquences de l’alkylation?
Elle dépend des sites qui sont touchés
Donnez un exemple de conséquence de alkylation
Le dérivé O6-éthylguanine formé par l’éthyl méthane sulfonate (EMS) s’apparie avec la thymine, causant ainsi le remplacement de GC par AT (transition) T ou lieu de
Comment sont réparé les lésions de l’ADN sous forme O6-alkylguanine
Elle sont directement réparées par une O6-méthylguanine-ADN méthyltransférase
Comment agit la O6-méthylguanine-ADN méthyltransférase
Cette protéine transfère directement le groupement alkyle sur l’un de ses résidus Cys, causant ainsi son inactivation irréversible
Pourquoi la O6-méthylguanine-ADN méthyltransférase ne peut pas être considérer comme une enzyme ?
ce N’est pas une vrai enzyme , lorsque le groupement akyle est transféré = fin de son activité un seul utilisation.
En enlevant le groupement akyle , il faut qu’elle soit réparé , donc le reste de la partie de la protéine va venir réparer
Étant donné qu’elle ne peut être régénérée, cette protéine ne peut être considérée comme une enzyme
Nommez un exemple de O6-méthylguanine-ADN méthyltransférase chez E.coli
Protéine Ada
Combien de fonction a la protéine ada et quelles sont elles?
Le segment C-terminal contient la fonction
O6-méthylguanine- ADN méthyltransférase
Le segment N-terminal assure la fonction de réparation des groupements phosphate méthylés
que représente les système de réparation directe de l’ADN ?
représentent une composante mineure des mécanismes de réparation de la cellule
Chez l’humain combien chez le génome humain de gène participe à la réparation directe ? Quelle protéine assure celle-ci?
1 gène , cette protéine est la MGMT
(06-méthylguanine-ADN méthyltransférase
Que permet la réparation par excision NER
Ce système permet d’éliminer les dimères de pyrimidines et aussi les lésions dues à l’addition d’un groupement volumineux sur une base
En quoi le mécanisme NER est avantageux?
Le système NER procure donc aux organismes qui ne possèdent pas le système de photoréactivation un moyen de réparer les dimères de pyrimidines
Combien de sentier NER existe-t-il ? et Qu’elles-sont-ils
1) sentier agissant sur le génome global (GGR, pour Global Genome Repair) et 2) sentier agissant sur les gènes transcrits (TCR, pour Transcription-Coupled Repair)
Comment fonctionne le système NER chez E.coli?
Chez E. coli, la voie NER fait intervenir les protéines Uvr (UvrA, B, C et D)
De chaque coté de la lésion, aux positions -8 et +4 ou 5,
le brin d’ADN est coupé et un oligonucléotide de 12 ou 13 bases est libéré
La brèche résultante (trou en extrémité 3’) est comblée par Pol I et l’ADN ligase
Ce qui va couper c’est une endonucléase : composé de plusieurs protéines
Quelles maladies est du par une NER défectueuse ?
La maladie Xeroderma pigmentosum (XP)
Quelles est le principe de la malade La maladie Xeroderma pigmentosum (XP)
Principaux symptômes de XP : hypersensibilité aux rayons solaires. L’incidence des cancers de la peau est 2000 fois supérieure à la normale
Les fibroblastes des personnes atteintes de XP mis en culture sont défectifs en système de réparation NER des dimères de pyrimidines
En quoi le mécanisme de NER des eucaryotes diffère de celui des bactéries
Le mécanisme ressemble beaucoup à celui des bactéries mais la machinerie est plus complexe (plus de 25 polypeptides) et aucune des protéines n’est similaire aux protéines bactériennes (évolution convergente)
Le mécanisme fait intervenir 2 sous-unités du facteur général de la transcription TFIIH (facteur de transcription important), XPB et XPD. Ces protéines ont une activité hélicase
Deux endonucléases distinctes introduisent les coupures simple brin (selon les coupures)
Le segment d’ADN libéré comprend 24-32 nt comparativement à 12-13 nt chez les bactéries)
en d’autre mot
évolution convergente: même concept entre les pro et euc , mais pas les même protéine concrètement
Deux endonucléases distinctes introduisent les coupures simple brin (selon les coupures). 2 endonucléases pour chaque brin pas la même pour deux coupures
lequel des syndrome a montré que le système de réparation NER est couplé à la transcription , comment fonctionne il
du syndrome de Cockayne (SC)
Symptômes de SC : croissance retardée, dysfonctionnements neurologiques dus à la démyélisation des neurones, et hypersensibilité aux UV; mais incidence normale des cancers de la peau
Les personnes atteintes de SC sont défectives en un type de réparation NER qui est couplé à la transcription. Chez les personnes normales, les dimères de pyrimidines sont plus efficacement excisés des gènes transcrits que des séquences non-exprimées, tandis que chez les personnes atteintes, ils ne sont pas excisés des gènes transcrits
Les gènes codant pour CSA et CSB sont associés à SC. Ces protéines participent à la reconnaissance des lésions dans les gènes transcrits. Elles reconnaissent une ARN polymérase qui s’est arrêtée de transcrire un gène dû à la présence de nucléotides endommagés sur le brin d’ADN matrice
La réparation de l’ADN couplée à la transcription
Comment sa se passe
Lorsqu’une ARN polymérase rencontre une lésion dans l’ADN, elle tombe en panne et la transcription s’arrête
Chez E. coli, la protéine Mdf liant l’ADN reconnaît l’ARN polymérase en détresse. Les protéines eucaryotiques analogues, Rad26 (levure) et CSB (Homme), appartiennent à la famille SWI/SNF des enzymes de remodelage des nucléosomes
Qu’est ce que les protéines aident à faire dans la réparation de l’ADN couplé à la transcription
Ces protéines aident à recruter les protéines de réparation du système NER au site de la lésion et à dissocier l’ARN polymérase de la lésion
La réparation de l’ADN couplée à la transcription explique quoi ?
Ce processus explique pourquoi l’ADN endommagé est réparé plus rapidement dans les régions activement transcrites que dans les régions non-transcrites
que fait le processus par excision de base BER ?
Ce système de réparation enlève les bases anormales ou chimiquement modifiées, en particulier celles qui présentent des changements subtils (bases modifiées par l’ajout ou l’enlèvement d’un groupement peu volumineux ou l’ouverture du cycle des bases) par rapport aux bases normales
Ce système peut aussi enlever une base normale dans certaines paires de bases mésappriées (TG ou AoxoG) afin de prévenir l’apparition de mutations (système de sécurité ou système « fail-safe »)
, il sert à réparer les sites abasiques
Qu’est-ce qu’on site abasique ?
dépuriné reste juste le squelette
Avec quoi fonctionne le système BER et comment fonctionnent-ils ?
Avec des ADN glycosylases elle enlèvent les bases altérées
L’ADN glycosylase clive le lien glycosidique entre la base altérée et son sucre, créant ainsi un site apurinique ou apyrimidinique (sites AP)
comment un site AP peut être formé
Notez qu’un site AP peut être formé dans les conditions physiologiques normales par l’hydrolyse spontanée d’une liaison glycosidique
Vrai ou faux les cellules possèdent plusieurs ADN glycosylase ?
Vrai On retrouve au moins 11 glycosylases chez l’Homme
Chacune de ces glycosylases peut initier la voie BER
Comment fonctionnent le mécanisme BER
La glycosylase excise la base altérée Étape 4. Le résidu désoxyribose au site AP est
coupé du côté 5’ par une endonucléase AP
et une ADN phosphodiestérase enlève le désoxyribose phosphate au site AP
Étape 5. L’ADN polymérase (Pol I chez E. coli et Pol chez les mammifères) remplace le nucléotide manquant sur le brin complémentaire
Étape 6. L’ADN ligase soude la cassure simple-brin
Comment les ADN glycosylases repèrent-elles les bases altérées ?
Comment agissent-elles sur les bases ?
Elles font pivoter la base altérée vers l’extérieur de la double hélice pour la placer dans leur site actif
Dans la couble hélice n’y a pas de grosse bule permetta à celle-ci de scanne la boucle et de voir la base muté cela se fera, Elles font pivoter la base altérée vers l’extérieur de la double hélice pour la placer dans leur site actif , cela prend de l’énergie pour faire ça , une base modifié est plus lousse et plus facile à faire pivoter qu’une base normale , on se sait pas comment elle fait pour scanne , elle ne va pas flipper tout les base – sinon danger pour ADN elle se déplace sur le petit sillon
quelle endonucléase de E.coli participe à la réparation de l’ADN : nommez ces caractéristiques
L’endonucléase III d
Cette enzyme monomérique de 211 aa a 2 fonctions enzymatiques :
ADN glycosylase reconnaissant les pyrimidines oxydées
endonucléase AP
quelle est le rôle de l’uracile N-glycosylase
Cette enzyme excise les U présents dans l’ADN sous forme de paires U*G; ces U sont remplacés par C via la voie BER
L’uracile N-glycosylase a aussi une fonction importante au cours de la réplication de l’ADN. Elle élimine les U qui se retrouvent parfois dans les ADN néosynthétisés suite à l’incorporation de dUTP par l’ADN polymérase au lieu de dTTP. Les U sont remplacés par T via la voie BER
Les u ne doivent pas se retrouvé dans l’ADN , c’est une base de l’ARN
Qu’est-ce qui arrive si l’uracile faisait partie de l’ADN ?
Si l’uracile faisait partie de l’ADN, la désamination de C serait fortement mutagène
Cela explique pourquoi la nature a dû consentir à un effort métabolique considérable en utilisant T dans l’ADN et U dans l’ARN
On a vu précédemment que la cytosine avait tendance à se convertir en uracile par désamination
Si U était une base normale dans l’ADN, la désamination de C serait très mutagène car la paire de bases mésappariées GU, formée in situ, n’indiquerait pas si la paire de bases originelle était GC ou A*U
La glycosylase répare le mésappariement TG , Comment la cellule reconnaît-elle la base incorrecte ?
Le système de glycosylase assume qu’un T dans la paire T*G provient de la désamination de la 5-méthyl-cytosine et enlève sélectivement le T qui est alors remplacé par un C
Que fait ADN glycosylase ?
glycosylase reconnaissant oxoG*A fournit un système de sécurité
Comment la base modifié oxo G peut être éliminé ?
Après son apparition, la base modifiée oxoG peut être éliminée par la voie BER avant la réplication ; sinon, un A pourra être incorrectement incorporé en face de cette base modifiée durant la réplication. Une glycosylase « fail-safe » pourra alors enlever le A (une base normale), permettant ainsi de le remplacer par un C. Une glycosylase éliminera éventuellement oxoG
Qu’est-ce que la réparation des méasappariement ?
Ce système, présent chez les bactéries et les eucaryotes, élimine les bases mésappariées qui n’ont pas été enlevées par l’ADN polymérase au cours de la réplication. Il élimine aussi les petites insertions et délétions
À l’exception de G*T, les paires de bases mésappariées ne peuvent pas être éliminées par les systèmes de réparation décrits précédemment parce les bases qu’elles contiennent sont normales
Le système de réparation des mésappariements doit détecter l’absence d’appariement entre la chaîne parentale et la chaîne-fille ; ensuite il excise une partie de la chaîne-fille et comble le trou résultant
Comment le système de réparation des mésappariements reconnaît-il la chaîne-fille ?
Chez E. coli, c’est le profil de méthylation des séquences GATC qui permet de distinguer la chaîne parentale de la chaîne-fille
Les résidus adénine dans les séquences GATC de la chaîne-fille ne sont pas convertis immédiatement en 6-méthyladénine par Dam après la réplication. L’état hémiméthylé de ces séquences permet au système de réparation de distinguer les séquences parentales des séquences nouvellement synthétisées
Durant un certain temps après la réplication (l’intervalle durant lequel la chaîne parentale est méthylée et la chaîne nouvellement synthétisée ne l’est pas), le système de réparation recherche les bases mésappariées et fait les corrections nécessaires dans la chaîne-fille qui est
non-méthylée
Les corrections sont faites en utilisant la chaîne parentale comme matrice d’ADN
Quel protéine participent à la réparation des mésappariement
Mut H ,mut l , mutS
Quand se retrouve la séquence GATC
Notez que la séquence GATC se retrouve à toutes les 250 pb en moyenne sur le génome de E. coli pas grave avant ou après mut l va aller chercher la mut h la plus proche don c pas grave s si muth a tout les 250pb
Expliquer le mécanismes le lien entre MUT h, MUT s et MUT L
MutS reconnaît la base mésappariée et recrute MutL. MutH est un endonucléase latente se liant spécifiquement aux séquences GATC hémiméthylées
La complexe formé de MutL et MutS s’associe avec une protéine MutH voisine, ce qui active la fonction endonucléase de MutH
MutH coupe la chaîne-fille (non méthylée) dans la séquence GATC. Le site d’incision peut être à 1000 nt ou plus du mésappariement, soit en 5’ ou en 3’
Un segment de la chaîne-fille situé entre la coupure et le mésappariement est excisé et remplacé par la séquence correcte
MutL est une protéine qui fait un lien et active mut H = une endonucléase latente = elle atttend le travail a faire et attend le signal de commence sa job , elle reconnaite tout les séquence gatc méthylé et attend le signal de mut L .
une exnucléase est utilisé pour ?
Une exonucléase est utilisée pour enlever l’ADN simple-brin compris entre la coupure créée par MutH et le mésappariement
Expliquer le Phénotype des mutants mutS-, mutH-, mutL- et dam- de E. coli
Chez ces mutants, le taux de mutations spontanées est plus élevé que celui observé chez les bactéries de type sauvage
Ce phénotype n’est pas surprenant compte tenu que les protéines codées par les gènes mutés jouent un rôle dans le système de réparation des mésappariements
Comment le mésappariement des bases est éliminé chez les eucaryotes
Plusieurs homologues de MutS (MSH) et MutL (MLH et PMS) ont été identifiés dans les cellules humaines et chez la levure
Mais on n’a pas trouvé de gène homologue à mutH, ni de système de méthylation similaire à celui de E. coli. On pense que les eucaryotes différencient le brin nouvellement synthétisé du brin parental grâce aux fragments d’Okazaki du brin retardé ou l’extrémité 3’ du brin non retardé
Des défauts dans les gènes codant pour les protéines MSH et MLH entraînent un plus fort taux de mutations spontanées, augmentant ainsi la prédisposition à plusieurs types de cancer, en particulier le cancer colorectal héréditaire sans polypose (HNPCC). Le nombre de répétitions dans les microsatellites change rapidement dans les tumeurs liées à dernier cancer
Chez les eucaryotes, un complexe spécifique de protéines (homologues de MutS et MutL) élimine ….
les insertions/délétions qui apparaissent suite au dérapage de l’ADN polymérase lors de la réplication
Expliquer le principe de la réparation par recombinaison homologue
Ce système est utilisé pour réparer les cassures bicaténaires (voir principe de base à la diapo 61) qui sont provoquées par des agents exogènes (comme les radiations ionisantes) ou par des fourches de réplication bloquées par une lésion d’ADN (voir diapos 62-63)
Ce système ne peut être activé que lorsqu’une copie homologue à la région de l’ADN endommagé peut être récupérée sur un chromosome nouvellement synthétisé ou en cours de synthèse (fin de la phase S ou G2)
Seules les cassures d’ADN peuvent être éliminées par ce système et cela sans introduire d’erreurs. Pour les lésions ayant causé le blocage des fourches de réplication, le système de réparation par recombinaison est plutôt un mécanisme de tolérance
Que provoque les lésions de l’ADN
Les lésions de l’ADN peuvent conduire à la formation de cassures bicaténaires lors de la réplication
Vrai ou faux La voie de réparation des cassures bicaténaires est étroitement reliée à la recombinaison homologue
vrai Chez E. coli, cette voie de réparation utilise RecA, une protéine capable de provoquer l’échange de brins frères de même polarité entre segments d’ADN homologues. L’homologue de RecA chez les eucaryotes est Rad51.
Les mutants recA- de E. coli sont à la fois déficients pour la réparation par recombinaison et pour la recombinaison génétique
Vrai ou faux La voie de réparation des cassures bicaténaires est étroitement reliée à la recombinaison homologue
vrai Chez E. coli, cette voie de réparation utilise RecA, une protéine capable de provoquer l’échange de brins frères de même polarité entre segments d’ADN homologues. L’homologue de RecA chez les eucaryotes est Rad51.
Les mutants recA- de E. coli sont à la fois déficients pour la réparation par recombinaison et pour la recombinaison génétique
Nommez les protéine participant à la voie de réparation des cassures double-brin par recombinaison homologue
Le complexe MRN (senseur) se lie avec l’ADN de chaque côté de la cassure. Il contient MRE11, lequel se lie et peut cliver l’ADN, et RAD50, qui est une protéine qui peut également se lier aux extrémités d’ADN cassé, de même que NBS1 (chez les mammifères) et Xrs2 (chez la levure)
Le complexe MRN recrute la kinase ATM (régulateur), ce qui active son activité kinase et déclenche une cascade de phosphorylations et d’autres modifications de protéines qui conduisent à la synthèse et au recrutement de gros complexes de protéines de réparation au site de cassure. ATM (pour ataxia telangiectasia-mutated)
BRCA1, une des premières protéines de réparation recrutées. BRCA pour BReast CAncer.
BRCA2 interagit avec RAD51 et probablement recrute cette protéine
RAD51, l’analogue de RecA, s’associe aux extrémités d’ADN sb pour former des filaments de nucléoprotéines
expliquer La réparation des cassures double- brin par le mécanisme NHEJ
Si un chromosome non répliqué subit une cassure, il n’y a pas de chromosome frère pouvant servir de matrice pour la voie de réparation par recombinaison homologue. Dans ces conditions, la voie NHEJ intervient
Même si les bonnes extrémités d’ADN sont généralement reliées ensemble, cette voie de réparation est mutagène car plusieurs nt sont souvent perdus
La voie de réparation NHEJ est ubiquitaire chez les eucaryotes. Voie majeure chez les mammifères qui a permis d’inventer le processus de l’immunité adaptative (production des anticorps et récepteurs des cellules T) qui implique des réarrangements d’ADN (recombinaison V(D)J)
Cette voie est utilisée par la plupart des bactéries (e.g., les spores de Bacillus subtilis)
expliquer La réparation des cassures double- brin par le mécanisme NHEJ
Si un chromosome non répliqué subit une cassure, il n’y a pas de chromosome frère pouvant servir de matrice pour la voie de réparation par recombinaison homologue. Dans ces conditions, la voie NHEJ intervient
Même si les bonnes extrémités d’ADN sont généralement reliées ensemble, cette voie de réparation est mutagène car plusieurs nt sont souvent perdus
La voie de réparation NHEJ est ubiquitaire chez les eucaryotes. Voie majeure chez les mammifères qui a permis d’inventer le processus de l’immunité adaptative (production des anticorps et récepteurs des cellules T) qui implique des réarrangements d’ADN (recombinaison V(D)J)
Cette voie est utilisée par la plupart des bactéries (e.g., les spores de Bacillus subtilis)
Expliquer la voie NHEJ chez les mammifère ?
L’hétérodimère Ku, formé de Ku70 et Ku80, se lie à chaque extrémité de l’ADN cassé et recrute DNA-PKcs, une protéine kinase qui à son tour forme un complexe avec Artemis
Artemis est à la fois une exonucléase 5’3’ et une endonucléase latente activée par sa phosphorylation par DNA-PKcs. Ces activités permettent de digérer les extrémités cassées et de les préparer pour la ligature
Un complexe, composé de l’ADN ligase IV, XRCC4 et Cernunnos-XLF ligature les extrémités cassées
Quand la réponse SOS d’E.coli est engendré?
La réponse SOS est induite lorsque le génome de la bactérie souffre de lésions trop nombreuses pour que les systèmes de réparation constitutifs puissent les corriger. Plusieurs régions de l’ADN sont alors sous forme simple-brin dû au blocage des fourches de réplication.
la réponse SOS varie selon?
Cette réponse survient suite à une exposition aux rayons UV ou à des produits chimiques mutagènes (agents alkylants). L’inhibition de la réplication de l’ADN suscite également la réponse SOS
Quel avantage procure la réponse SOS à la cellule ?
La réponse SOS fournit les polymérases translésionnelles (Pol IV et PolV) qui permettront à la cellule de répliquer son ADN même si les brins matrice contiennent des sites AP, des dimères de pyrimidines ou des bases portant un groupement volumineux qui normalement bloqueraient ou du moins retarderaient le complexe de réplication
Suite à la réponse SOS, E. coli cesse de se diviser et les protéines codées par près 45 gènes font leur apparition ou sont synthétisées en plus grande quantité. La plupart sont des protéines de réparation des lésions d’ADN.
Entre autres, RecA, UvrA, UvrB, UmuC, UmuD et Pol IV
que forment les protéines UmuC et UmuD’
Les protéines UmuC et UmuD’ forment Pol V, une polymérase capable de répliquer l’ADN en face d’un dimère de pyrimidines ou d’une base avec un groupement volumineux
Quel est le role recA
RecA a un rôle de senseur : c’est la première protéine qui se lie aux régions d’ADN simple-brin, déclenchant ainsi la réponse SOS. Son activité co-protéase latente est alors stimulée, ce qui permet de cliver UmuD (produisant UmuD’).
Quel est le rôle du complexe polV
Le complexe UmuD’2C, appelé Pol V, réplique l’ADN en face d’un dimère de pyrimidines même si la lecture du brin lésé est impossible. Aucune
brèche n’est laissée, mais des bases incorrectes sont insérées dans l’ADN
Qu’est-ce que la voie SOS ?
La voie SOS est un processus mutagène permettant à la cellule d’échapper à la mort
On peut considérer que la réponse SOS est la dernière chance que les bactéries ont d’échapper aux effets létaux des nombreuses lésions dont elles souffrent
Le prix à payer pour la survie est un taux de mutations fortement accru
Ces mutations ne peuvent pas être corrigées et seront donc transmises aux générations futures
Quel est le rôle du système SOS dans la mutagénèse
Chez les bactéries qui n’ont pas de système SOS, on a observé une forte diminution du taux de mutations induites par les rayons UV et autres agents mutagènes
Cela suggère que la plupart des mutations produites en traitant les bactéries aux UV ou produits chimiques sont causées par le système de réparation SOS
La régulation des gènes de la réponse SOS est faite par
LexA est un répresseur
Quel est la cible de lexA
La principale cible de la
co-protéase RecA est LexA, un répresseur de 43 gènes impliqués dans la réparation et le contrôle de la division cellulaire
que fait l’acitivité coprotéase de rec A
L’activité coprotéase de RecA stimule
l’autoprotéolyse de LexA,
ce qui provoque la synthèse des protéines SOS
La réponse à l’ADN endommagé chez les eucaryotes
Des ADN polymérases translésionnelles sont synthétisées au cours de cette réponse
La polymérase (êta) ajoute des nucléotides (normalement 2 A) en face des dimères de pyrimidines
Une variante de la maladie XP est due à un défaut
de cette polymérase
Les polymérases (iota) et (dzêta) fonctionnent de concert pour répliquer des matrices contenant des sites AP ou des dimères de pyrimidines
La réponse à l’ADN endommagé (DDR) chez les eucaryotes requiert quoi
un senseur, un régulateur, un médiateur, et des effecteurs
Expliquer : La réponse à l’ADN endommagé (DDR) chez les eucaryotes requiert un senseur, un régulateur, un médiateur, et des effecteurs
Les régions d’ADN simple brin et les cassures double brin indiquent la présence d’ADN endommagé
La réponse DDR est stimulée par la liaison de protéines “senseur” (RPA ou MRN) à ces sites
Au lieu d’agir directement sur la régulation transcriptionnelle des gènes de réparation, les protéines senseurs des eucaryotes recrutent des protéines kinases régulatrices (ATM ou ATR) qui coordonnent une réponse plus complexe
Les kinases régulatrices phosphorylent et activent les médiateurs, qui lorsque phosphorylés, recrutent des effecteurs, c’est-à-dire des protéines qui réparent l’ADN endommagé , contrôlent le cycle cellulaire, ou entraînent l’apoptose (dans le cas des eucaryotes multicellulaires si les lésions ne sont pas réparées)
que font les Les senseurs RPA et MRN
recrutent deux kinases régulatrices distinctes
Quels sont les test de Ames et la probabilité d’un effet cancérigène
Ils ont construit des souches de Salmonella thyphimurium
portant les caractères suivants :
différents types de mutations (transitions, transversions et mutations de cadre de lecture) dans les gènes requis pour la biosynthèse de l’histidine (mutants his-)
une mutation rendant les parois des cellules perméables à de nombreuses substances
une mutation inactivant le système de réparation par excision
L’effet mutagène est évalué par la fréquence de réversion vers le phénotype his+
On étale environ 109 bactéries sur deux boîtes de gélose ne contenant que des traces d’histidine
Un disque de papier contenant le produit à tester est placé sur le milieu d’une des boîtes et les deux boîtes sont incubées durant 2 jrs
La mutagénicité est évaluée en comparant le nombre de colonies sur les deux boîtes
Le produit à tester est préalablement incubé en
présence d’un homogénat de foie
