2. Biosynthèse et catabolisme des nucléotides

Question 1

Cinq bases des nucléotides

Answer 1

1. Cytosine (pyrimidine)
2. Uracil (pyrimidine)
3. Thymine (pyrimidine)
4. Adenine (purine)
5. Guanine (purine)

Question 2

Nucléoside

Answer 2

Sucre + base

Question 3

Nucléotide

Answer 3

Sucre + base + phosphate

Question 4

Combien de reactions pour synthetiser une purine?

Answer 4

11

Question 5

Réaction 1 biosynthèse des purines *

Answer 5

Activation avec ATP du ribose 5-phosphate avec ribose-phosphate pyrophosphokinase (un des produits de la voie des pentoses phosphate) qui devient du PRPP = aussi dans voie de synthèse des pyrimidines

Question 6

Réaction 2 biosynthèses des purines *

Answer 6

Intégration de l’atome N9 par amidophosphoribosyl transférase avec glutamine et H2O

Question 7

Réaction 3 biosynthèses des purines

Answer 7

Intégration des atomes C4, C5 et N7 du cycle purique

Question 8

Réaction 4 biosynthèses des purines

Answer 8

Intégration de l’atome C8

Question 9

Réaction 5 biosynthèses des purines

Answer 9

Intégration de l’atome N3

Question 10

Réaction 6 biosynthèses des purines

Answer 10

Fermeture du cycle

Question 11

Réaction 7 biosynthèses des purines

Answer 11

Intégration de l’atome C6

Question 12

Réaction 8 biosynthèses des purines

Answer 12

Intégration de l’aspartate

Question 13

Réaction 9 biosynthèses des purines

Answer 13

Relache de fumarate

Question 14

Réaction 10 biosynthèses des purines

Answer 14

Intégration de l’atome C2

Question 15

Réaction 11 biosynthèses des purines *

Answer 15

Fermeture du cycle avec IMP cyclohydrolase donnant IMP

Question 16

L’IMP se transforme en quoi immédiatement?

Answer 16

AMP et GMP

Question 17

Quelles enzymes forment l’AMP?

Answer 17

Adénylosuccinate synthétase (GTP dependant) et adénylosuccinate lyase

Question 18

Quelles enzymes forment l’GMP?

Answer 18

IMP déshydrogénase et GMP synthétase (ATP dépendant)

Question 19

Qu’est qui inhibe IMP déhydrogénase?

Answer 19

Acide mycophénolique (MPA)

Question 20

Qu’est ce que MPA?

Answer 20

• Utilisé comme médicament anti-rejet lors de greffes
• MPA forme une liaison covalente (avec atome S de Cys 331) avec IMP deshydrogénase

Question 21

Principes des médicaments anti-rejet ciblant la voie de biosynthèse des nucléotides (4)

Answer 21

1. Les organes greffés sont attaqués par le système immunitaire (lymphocytes T et B)
2. Les lymphocytes doivent se multiplier via la division cellulaire (donc réplication de l’ADN).
3. Bloquer la synthèse des nucléotides peut donc diminuer la réplications des lymphocytes et donc le rejet de l’organe greffé
4. Les autres cellules (autre que B et T) ont des voies de recyclage des purines et peuvent donc échapper

Question 22

GMP + ATP = GDP + ADP via quelle enzyme?

Answer 22

Via nucléoside monophosphate kinase

Question 23

GDP + ATP = GTP + ADP via quelle enzyme?

Answer 23

Via nucléoside diphosphate kinase

Question 24

Régulation de la synthèse des purines

Answer 24

1. Ribose-5-phosphate —> PRPP (inhibé par ADP et GDP)
2. PRPP —> 5-phosphoribosylamine (inhibé par AMP, ADP, ATP, GMP, GDP et GTP)
3. IMP —> adénylosuccinate (inhibé par AMP)
4. IMP —> XMP (inhibé GMP et MPA)
5. ATP active XMP —> GMP
6. GTP active IMP —> adénylosuccinate

Question 25

Catabolisme des purines – survol

Answer 25

AMP/XMP/GMP/IMP —> Xanthine —> Acide urique —> Allantoine (pas chez les humains)

Question 26

Qu'est qui inhibe la formation d'acide urique

Answer 26

Allopurinol

Question 27

Catabolisme des purines (dégradation des purines) — 3 réactions

Answer 27

1. Déphosphorylation 2. Hydrolyse de liaisons glycosidiques par les purine nucléoside phosphorylase (PNP) 3. Désamination par désaminases

Question 28

Combien d'acide urique est excrété par le rein chez l'humain

Answer 28

70%

Question 29

Qu'est ce qu'un défault dans l'excrétion de l'acide urique au niveau du rein peut causé?

Answer 29

Une augmentation des niveaux sanguins

Question 30

Catabolisme des purines — Voies de récupération des purines (3)

Answer 30

1. Vu la vitesse de renouvellement importante des acides nucléiques (surtout ARN) 2. Une voie de récupération est intéressante (sauve de l’énergie) 3. Cela récupère le produit du catabolisme des purines que sont l’adénine, la guanine et l’hypoxanthine

Question 31

Chez les mammifères les purines sont récupérées par 2 enzymes différentes:

Answer 31

1. APRT (adénine phosphoribosyltransférase) - adénine + PRPP <---> AMP + PPi - adénine est récupérée en AMP 2. HGPRT (hypoxanthine-guanine phosphorybosyl transférase) - hypoxanthine + PRPP <---> IMP + PPi - guanine + PRPP <---> GMP + PPi

Question 32

Caractéristiques syndrome de Lesh-Nyhan (4)

Answer 32

1. Par déficit sévère de HGPRT Xq26-q27.2 2. Lié à l’X (atteint que les garçons) 3. Tableau clinique: spasticité, retard mental, agressivité, automutiation 4. Accumulation de PRPP, augmentant la synthèse de novo d’IMP et par contre coup d’acide urique. Résultat: goutte (entre autre)

Question 33

Biosynthèse des pyrimidines - survol

Answer 33

6 réactions —> UMP —> UTP (par phosphorylation) et CTP (par amination) —> dTTP (par UTP)

Question 34

Certains mutants de la moisissure du pain (Neurospora crassa) sont incapables de synthétiser des pyrimidines, donc comment font-ils?

Answer 34

Doit trouver dans son milieu de la cytosine et de l’uracile Ces mutants croissent aussi si on substitue la cytosine et l’uracile par l’acide orotique

Question 35

Dégradation des pyrimidines - survol

Answer 35

UMP —> uracil —> alanine —> malonyl-CoA —> synthèse des acides gras

Question 36

Biosynthèse des pyrimidines —Biosynthèse de novo a besoin de ... (5)

Answer 36

1. 1 glutamine 2. 1 aspartate 3. Quinone (étape 4) 4. Bicarbonate 5. ATP

Question 37

Biosynthèse des pyrimidines (3)

Answer 37

1. Seulement les NDP peuvent être converti en dNDP 2. Seulement le dUMP peut être converti en dTMP 3. Seulement le UTP peut être converti en CTP

Question 38

Biosynthèse des pyrimidines: conversion de l’UTP en CTP

Answer 38

UTP + glutamine + ATP + H2O (par CTP synthétase) = Glutamate + ADP + Pi + CTP

Question 39

La dihydro-orotate déshydrogénase

Answer 39

Cible thérapeutique du A77 1726 (métabolite de la léflunomide [Arava], médicament utilisé dans certains cas d’arthrite rhumatoïde (effet immunosupresseur) (inhibe étape 4)

Question 40

Catabolisme des pyrimidines

Answer 40

Comme pour les purines: 3 étapes —> desamination, déphosphorylations et hydrolyses de liaisons glycosidiques

Question 41

Formation des désoxyribonucléotides (3)

Answer 41

1. Les désoxyribonucléotides sont synthétisés à partir des ribonucléotides par réduction de leur position 2 et NON pas synthèse de novo 2. Cette réduction est catalysée par les ribonucléotide réductases (RNR) 3. Les RNR (E. coli) sont inhibées par l’hydroxyurée et par la 8-hydroxyquinoline

Question 42

Origine de la thymine (3)

Answer 42

1. Thymine = uracile méthylé 2. dUMP dérivé de dUTP par dUTPase 3. Méthylation du dUMP

Question 43

Pourquoi convertir le dUTP en dUMP, puis en dTMP qui doit être rephosphorylé en dTTP (gaspilage d’énergie)?

Answer 43

La cellule doit minimiser la quantité dUTP disponible afin d’éviter l’incorporation dans l’ADN (pas d’UTP dans l’ADN)

Question 44

Qu'est ce que la triméthroprime?

Answer 44

Un agent antibactérien

Question 45

Qu'est ce que la FdUMP?

Answer 45

Traitement des cancers

Question 46

Principe des médicaments anti-cancer ciblant la voie de biosynthèse des nucléotides (4)

Answer 46

1. Les cellules cancéreuses sont des cellules avec un indice mitotique élevé (division cellulaire élevée) 2. La mitose requière la réplication de l’ADN, donc des nucléotides 3. Bloquer la synthèse des nucléotides peut donc diminuer la réplications des cellules cancéreuses 4. Évidemment cibler la division cellulaire peut avoir des effets secondaires importants sur les tissus sains du corps (cheveux, peau, cellules immunitaires)