2- Structure du génome, chromatine et nucléosome Flashcards
1
Q
Dans un chromosome, quel pourcentage occupe l’ADN associé à des protéines ?
A
50 % de la masse des chromosomes
2
Q
Que permet l’empaquetage de l’ADN en chromosomes ? (4)
A
- Donne une forme compacte à l’ADN
- Protège de certaines altérations puisque le risque de modification est beaucoup plus réduit quand l’ADN est compacté.
- Transmis de façon efficace aux deux cellules filles quand la cellule se divise.
- Confère une organisation générale particulière à chaque molécule d’ADN : gouverne l’expression des gènes et la recombinaison. (Certaines parties sont très compactées, donc très peu exprimées, car les protéines ont difficilement accès aux gènes.)
3
Q
Qu’est-ce que la chromatine ?
A
C’est un complexe d’ADN associé à ses protéines, majoritairement ce sont des histones.
4
Q
Vrai ou Faux: Les histones sont chargées négativement.
A
Faux. Elles sont chargées très positivement. Elles sont petites et basiques.
5
Q
Quel est l’espace moyen entre chaque pb ?
A
0,34 nm
6
Q
La compaction de l’ADN est assuré par la ____.
A
la chromatine
7
Q
Quelle est la première étape de compaction de l’ADN? Expliquez.
A
C’est la formation du nucléosome. Il s’agit de l’association d’histones disposées le long de l’ADN.
8
Q
La cellule humaine est-elle haploïde ou diploïde?
A
Diploïde, car contient 2 jeu de chromosomes
9
Q
1- Combien de paires de bases par jeu haploïde de chromosomes contient une cellule humaine?
2- Si on met L’ADN chromosomiques bout à bout, combien de mètre obtenons-t-on?
A
- 3 x 10^9 pb
- nous avons 1 mètre pour une cellule haploïde
10
Q
De combien de fois la molécule d’ADN sera réduite suite à la formation des nucléosomes?
A
De 10 000x
11
Q
Que se produit-il lors de la 1ere étape de compaction de l’ADN? Qu’est-ce que cela permet?
A
- Il y a un remaniement local de certains nucléosomes
- cela permet à des régions spécifiques de l’ADN d’interagir avec d’autres protéines
12
Q
Par quoi est effectué le remaniement local de certains nucléosomes dans la 1ere étape de compaction de l’ADN?
A
Effectué par des enzymes qui modifient et remodèlent les nucléosomes
13
Q
Par quel(s) type(s) de chromosome sont caractérisés les eucaryotes?
A
Les cellules eucaryotes renferment plusieurs chromosomes linéaires
14
Q
Par quel(s) type(s) de chromosome sont caractérisés les procaryotes?
A
La majorité des procaryotes possèdent des chromosomes circulaires. Certains procaryotes comportent des chromosomes circulaires et linéaires.
15
Q
Vrai ou Faux: Plus un organisme a de chromosomes, plus il est évolué. Expliquez en donnant un exemple
A
Faux. Le protozoaire Tetrahymena thermophilia, par exemple, possède 225 chromosomes, tandis qu’il y en a 23 chez l’humain.
16
Q
Généralement, les cellules procaryotes comportent combien de copie complète de leur(s) chromosome(s)?
A
généralement une seule copie complète
17
Q
Vrai ou Faux: La taille du génome corrèle parfaitement avec la compléxité de l’organisme. Expliquez
A
Faux. C’est une corrélation imparfaite. Le nombre de gène corrèle plus avec la complexité de l’organisme que la taille du génome, mais il s’agit encore d’une corrélation imparfaite..
18
Q
Chez les eucaryotes, le nombre de chromosomes varie entre quoi et quoi?
A
- entre 2 et 50 (généralement)
- plusieurs milliers (exceptionnellement)
19
Q
Les chromosomes procaryotes sont empaquetés dans quelle structure? De quoi est-il composé?
A
Dans le nucléoïde qui est composé à 60% d’ADN et 40% d’ARN. C’est un espace non-ordonné et n’étant pas entouré par une membrane
20
Q
Vrai ou Faux: Les cellules procaryotes contiennent des plasmides.
A
Vrai, exemple: E.coli
21
Q
Les procaryotes ont-ils des noyaux?
A
Non, ils ont un nucléoïde servant à empaqueter les chromosomes
22
Q
Qu’est-ce que les plasmides?
A
Ce sont des unités auto-réplicatives qui peuvent porter le gène de la résistance aux antibiotiques. Ce sont des petites ADN circulaires qui ne sont généralement pas essentiels à la bactérie
23
Q
Vrai ou Faux: La majorité des cellules eucaryotes sont diploïdes.
A
VRAI
24
Q
2 copies d’un chromosome donné sont dites ____, ils dérivent chacun des ____.
A
2 copies d’un chromosome donné sont dites HOMOLOGUES, ils dérivent chacun des 2 PARENTS.
25
Qu'est-ce qu'un mégacaryocte? De quoi sont-elles responsables?
- Ce sont des cellules polyploïdes (28 jeux de chaque chromosome), Cellules géantes de la moelle hématopoïétique
- elles sont responsables de la production de plaquettes sanguines dépourvues de chromosomes qui proviennent de la fragmentation de son cytoplasme.
26
Quel est l'avantage du mégacaryocyte d'être polyploïde?
Ils peuvent maintenir un très haut niveau d'activité métabolique nécessaire à la production massive des plaquettes.
27
Qu'est-ce qu'un opéron bactérien?
Un site d’initiation de la transcription utilisé pour contrôler expression plusieurs gènes.
28
Vrai ou Faux: Les organismes les plus complexes ont une densité génique plus élevée.
Faux. Ils ont une densité génique plus faible. Plus un organisme est complexe, moins il possède de gène par millions de pb.
29
Le génome d'E. coli est composé exclusivement de gènes. Qu'est-ce que cela indique?
Génome E.coli code pour protéines ou ARN non-codant essentiels (ARNr, ARNt).
La majorité des séquences non-codantes sont dédiées à la régulation de la transcription génique.
30
Quels sont les deux facteurs qui peuvent expliquer la faible densité génique chez les eucaryotes? (2)
1. Augmentation de la taille des gènes.
2. Augmentation des séquences d'ADN entre les gènes (régions intergéniques)
31
Quelle est la différence entre la densité génique des eucaryotes et des procaryotes?
La densité génique des eucaryotes est beaucoup plus faible et plus variable que celle des procaryotes puisque les eucaryotes sont des organismes plus complexes
32
Quel est l'eucaryote unicellulaire simple avec une densité génique de 500 gènes/Mb près de celle des procaryotes?
Saccharomyces cerevisiae
33
Comment appelle-t-on les régions qui fragmentent les gènes?
Les introns
34
Comment les introns sont-ils éliminés de l'ARN après la transcription?
Par épissage de l'ARN. Cela consiste à éliminer les introns et coller les exons ensemble.
35
Définir introns
séquences additionnelles coupant le gène que l'on retrouve dans les gènes
36
Où retrouvons-nous les séquences répétées?
Dans les zones non-codantes
37
En raison des introns, quelle est la taille moyenne d'un gène humain ?
27 kb (région codante = 1,3 kb)
38
Quel est le pourcentage de la région du gène étant réellement codante? Le pourcentage restant s'agit de?
5% de la région du gène sont réellement codants, les 95% restant étant des introns
39
Combien de nombre d'introns par gène possèdent les humains en moyenne?
6 introns/gène.
40
Vrai ou faux: les organisme eucaryotes simples possèdent beaucoup de régions introniques donc ils ont une plus petite densité génique
FAUX, ils ont moins de régions introniques donc une plus grande densité génique
41
Hormis les introns, que portent les organismes eucaryotes complexes?
Portent des séquences intergéniques responsables de la diminution de la densité génique
42
Que sont les séquences intergéniques?
Ce sont des régions qui ne codent NI des gènes NI des ARN non-codants
43
À quel pourcentage de tout le génome humain correspond les séquences intergéniques?
60%
44
Quel est le pourcentage de tout le génome humain qui code pour des protéines?
1,5%
45
Quels sont les 2 types de séquences intergéniques?
1. Séquences répétées
2. Séquences uniques (sont celles qui portent les séquences régulatrices)
46
Quel est le mécanisme d'origine des pseudogènes?
Ce mécanisme fait intervenir la transcriptase inverse (enzyme virale) qui fait la transcription inverse d'ARNm à ADN double brin. Le pseudogène peut s'intégrer au génome de l'hôte, mais c'est extrêmement rare. Ces pseudogènes ne peuvent pas être exprimés, car habituellement le pseudogène ne s'intègre pas près d'une région régulatrice.
47
Vrai ou Faux: Il y a une intégration dans le génome de pseudogènes produit par transcription inverse d'ARN messager dans les régions intergéniques répétées.
Faux. C'est dans les régions intergéniques UNIQUES.
48
La majorité des séquences intergéniques humaines sont des ____________
séquence d'ADN répétées
49
Quelles sont les trois classes de séquences intergéniques répétées (une de ces classes n'est pas une classe majeure)?
1. ADN microsatellite
2. Séquence d'ADN répétées dispersées
3. ADN minisatellite (pas une classe majeure)
50
Qu'est-ce que l'ADN microsatellite?
- Séquences de très petite taille (moins de 13 pb) répétées en tandem.
- La plus commune des séquences est une répétition de dinucléotides (ex. CACACACACACA)
- Proviennent de difficultés rencontrées par la polymérase lors de la duplication de l'ADN.
- Environ 3 à 5% du génome humain
51
Qu'est-ce que les séquences d'ADN répétées dispersées?
- Plus grand que les microsatellites (la plupart plus que 1000 pb)
- Simples copies dispersées sur l'ensemble du génome ou regroupées en plusieurs copies légèrement espacées.
- Proviennent toutes d'éléments transposables.
- 45% du génome humain.
52
Qu'est-ce que l'ADN minisatellite?
-Séquence de taille intermédiaire (10-60 pb) répétées en tandem.
- Généralement riche en GC
- Très instables parce que le taux de mutation est élevé.
53
Qu'est-ce que les transposons ou éléments transposables?
Ce sont des séquences qui peuvent sauter d'un emplacement à un autre du génome en laissant une copie original à son site initial.
54
Qui a découvert les transposons?
Barbara McClintock
55
Les éléments transposables sont rares dans les cellules humaines, alors pour quelle raison composent-ils 45% du génome humain?
Ils se multiplient et s'accumulent dans le génome alors sur de longues périodes de l'évolution, ils se sont suffisamment propagés pour constituer 45% du génome humain.
56
Vrai ou Faux: Les éléments transposables sont inutiles à la cellule vivante, et parfois même défavorables.
Vrai
57
Quelle était l’opinion d'avant sur les éléments transposables?
Ils étaient souvent vue comme des parasites génétiques, dont l'activité ne servait qu'à assurer leur propre persistance au cours des générations
58
Quels rôles ont les transposons selon les expériences récentes? (2)
1. La création de nouveaux gènes de fusion qui peut coder pour une nouvelle protéine de fusion et qui pourrait même avoir un effet positif pour la cellule.
2. Protection parce qu'ils pourraient être une source d'amortissement des mutations dues à l'environnement.
59
Vrai ou Faux: Les caractéristiques des séquences intergéniques sont exclusives au génome humain.
Faux. Elles peuvent se retrouver dans d'autres organismes (végétaux, bactéries, ...) alors les mêmes caractéristiques s'appliquent.
60
Les séquences intergéniques sont-elles inutiles?
Bien qu'on a longtemps pensé cela, les expériences récentes ont démontré que celles-ci pourraient conférer un avantage sélectif à l'organisme qui le contient
61
Quels sont les éléments importants dans la réplication et la ségrégation de l'ADN des chromsomes eucaryotes qui ne sont ni des gènes, ni des séquences régulatrices? (3)
1. Origine de réplication : dirigent la réplication de l'ADN chromosomique.
2. Centromères : orientent la ségrégation des chromosomes entre 2 cellules filles.
3. Télomères : protègent et répliquent les extrémités des chromosomes linéaires.
62
Combien y a-t'il d'origine de réplication chez les procaryotes et les eucaryotes?
Chez les procaryotes, il y a une seule origine de réplication.
Chez les eucaryotes, il y a 1 site tous les 30 à 40 kb et généralement dans les régions non-codantes.
63
Qu'est-ce qu'une origine de réplication?
Site où la machinerie de réplication de l'ADN va s'assembler pour débuter la réplication.
64
Qu'est-ce qu'un kinétochore?
Un complexe protéique très élaboré qui fait un pont entre le centromère et les microtubules.
65
Un kinétochore peut agir avec ____ à ____ microtubules.
20 à 40
66
Quelles sont les 2 régions du kinétochore?
1. Région interne étroitement associée à l'ADN centromérique
2. Région externe qui interagit avec les microtubules
67
À quoi sont nécessaire les centromères?
Nécessaires à la ségrégation correcte des chromosomes après la réplication de l'ADN.
68
Le plus simple des kinétochores est composé de combien de protéines différentes?
De plus de 45 protéines différentes.
69
Quel est le rôle de CENP-A?
Aider le kinétochore à s'associer à l'ADN.
70
CENP-A varie de?
H3
71
Quel est le rôle de la dynéine et de la kinésine?
Ce sont des protéines "moteur" qui génèrent une force qui déplace le chromosome lors de la mitose
72
Vrai ou Faux: Certaines protéines du kinétochore attachent le kinétochore aux microtubules du fuseau mitotique.
VRAI
73
Quel est le rôle des MAD2?
Contrôlent l'attachement du kinétochore aux microtubules. Elles peuvent empêcher l'anaphase tant que tous les chromosomes ne sont pas attachés aux microtubules. Elle apporte une tension entre les kinétochores "soeurs".
74
Que vont activer les MAD2?
Activent le point "contrôle tubulaire"
75
Pourquoi est ce qu'un centromère unique est nécessaire pour éviter la perte ou la cassure du chromosome?
Puisqu'en absence de centromère, les chromosomes répliqués se répartissent de manière aléatoire, ce qui entraîne une mort cellulaire. Sinon, quand il y a présence de plusieurs centromères, les chromosomes se cassent. Cette cellule n'est plus viable.
76
Comment est-ce que la taille et la composition du centromère varient?
Varient selon les organismes
77
Vrai ou Faux: Chez les eucaryotes complexes, la taille du centromère est plus petite. Expliquez
Faux. La taille du centromère est plus grande que chez les eucaryotes simples. On parle d'au moins 40 000 pb comparativement à 200 pb.
78
Quelles sont les 2 rôles des protéines recrutées par les télomères?
1. Un rôle de protection. Les protéines vont la distinguer des sites potentiels de cassure de l'ADN (des sites pour recombinaison et dégradation)
2. Les origines de réplication spécialisées du télomère permettent à la cellule de répliquer les extrémités de ses chromosomes indépendamment de la réplication globale en recrutant une ADN polymérase particulière, la télomérase.
79
Quelle est la différence entre l'ensemble du chromosome et le télomère?
une portion du télomère est un simple brin. Ce simple brin est une simple séquence répétée riche en TG (peut varier d'un organisme à l'autre)
80
Quelle est la séquence répétée du télomère chez l'homme?
5'-TTAGGG-3'
81
Vrai ou Faux: La duplication et la ségrégation des chromosomes eucaryotes ont lieu dans la même phase du cycle cellulaire. Expliquez
Faux. Pendant la division cellulaire, les chromosomes sont dupliqués puis ségrègent entre les 2 cellules filles, lors de 2 phases temporelles distinctes.
82
Qu'est-ce qu'un cycle cellulaire?
Un ensemble d'évènements nécessaires à un cycle de division cellulaire.
83
Qu'est-ce que la division cellulaire mitotique?
Le maintient du même nombre de chromosomes homologues dans les cellules filles que dans la cellule mère. (Chez les eucaryotes)
84
Quelles sont les 4 phases du cycle cellulaire mitotique?
1. G1 : Préparation pour la division cellulaire
2. S : Réplication de l'ADN
3. G2 : Préparation pour la ségrégation des chromosomes
4. M : Ségrégation des chromosomes (mitose)
85
Qu'est-ce que des chromatides soeurs?
Ce sont les 2 chromatides d'une même paire. Une chromatide = un chromosome dupliqué
86
Comment est-ce que les 2 chromatides soeurs sont associées entre elles?
Par l'action d'une structure appelée cohésine (processus appelé cohésion). Elle maintient les chromosomes attachés jusqu'à leur ségrégation (se produit à la mitose).
87
Les microtubules sont accrochés à quelles structures? (2)
- Au kinétochore
- Au centrosome (chez les cellules animales) ou au corps organisateurs du fuseau mitotique (chez les levures et champignons)
88
Lors de quelle phase les microtubules entraînent-ils les chromatides vers les centrosomes?
Lors de l'anaphase.
89
Quels sont les événements majeurs qui surviennent lors de la mitose? (2)
- Assemblage du kinétochore à chaque centromère
- Protéolyse de la cohésine : la cohésion entre les chromatides soeurs disparaît. Sans force de cohésion, les chromatides soeurs sont rapidement déplacées vers les pôles opposés.
90
Dans quel état doivent se trouver les chromosomes pour faciliter leur ségrégation?
Dans l'état condensé.
91
Nommez 2 éléments nécessaires à la réplication et à la transcription génique.
1. Réplication de l'ADN nécessite désassemblage/ réassemblage des protéines associées à chaque chromosome.
2. Transcription génique requiert des modifications de structures associées aux régions qui portent des gènes régulés durant le cycle cellulaire.
92
Vrai ou Faux: La transcription est possible quand les chromosomes se sont répliqués et sont dans un état décondensé (durant l'interphase)
VRAI
93
La cohésion des chromatides soeurs et la condensation des chromosomes impliquent quelles protéines?
Les protéines SMC (structural maintenance of chromosome).
94
Que sont les SMC?
- Des protéines très allongées, associées par paires.
- Elles forment des complexes multiprotéiques avec des protéines non-SMC.
- Elles enlacent les 2 hélices de l'ADN (chromatides soeurs) après la réplication.
95
De quoi est formé la cohésine?
C'est un grand anneau formé de 2 protéines SMC (Smc1, Smc3) et 2 protéines non-SMC (Scc1, Scc3)
96
Quelle est la fonction de Smc1 et Smc3 dans l'anneau de cohésine.
En présence d'ATP, ils forment l'anneau (dimérisent).
97
Quelle est la fonction de Scc1 et Scc3 dans l'anneau de cohésine.
Elles lient les domaines ATPases de Smc1 et Smc3. Ils permettent de stabiliser l'anneau de cohésine.
98
Quel est le modèle proposé pour la structure et la fonction des cohésines et des condensines (encore mal connu)?
1. Les chromatides soeurs passent au travers du centre de l'anneau formé pas la cohésine.
2. Un complexe condensine facilite la condensation des chromosomes en reliant entre elles différentes régions éloignées du même chromosome.
3. Le clivage protéolytique des sous-unités non-SMC provoque l'ouverture de l'anneau et la perte du complexe cohésine.
4. Les chromatides soeurs se séparent alors de chaque côté.
99
De quelles protéines est formée la condensine? À quoi sert-elle?
- De 2 protéines SMC : Smc2 et Smc4. De 3 protéines non-SMC : Brn1, Ycg 1 et Ycg 4
- Elle sert à relier les boucles d'une même chromatide soeur. C'est ce qui permet de rendre visible les chromosomes au moment de la mitose.
100
Vrai ou Faux: La mitose conserve le nombre de chromosomes parentaux dans les cellules filles.
VRAI
101
L'interphase est associée à quelles phases du cycle cellulaire mitotique?
G1, S et G2
102
Quelles sont les phases de la mitose?
- Prophase
- Métaphase
- Anaphase
- Télophase
103
Que se passe-t-il lors de la prophase?
- La condensation des chromosomes.
- À la fin de la prophase, l'enveloppe nucléaire se rompt.
104
Que se passe-t-il lors de la métaphase?
- Le fuseau mitotique prend forme.
- Les kinétochores des chromatides soeurs se fixent aux microtubules.
105
Que se passe-t-il lors de l'anaphase?
- La ségrégation débute par la protéolyse de la cohésine. - Les chromatides soeurs se séparent, elles sont tirées aux 2 extrémités de la cellule.
106
Lors de l'attachement des kinétochores aux microtubules, il est préférable que l'attachement soit bivalent ou monovalent? Expliquez
Bivalent parce que les microtubules vont pouvoir exercer une tension sur la paire de chromatides en tirant les chromatides soeurs dans des directions opposées. Si l'attachement est monovalent, la paire de chromatides va se retrouver au même pôle de la cellule. Aucune tension n'est exercée sur les chromatides. Il y aura trop de copies du même gène.
107
Que se passe-t-il lors de la télophase?
- L'enveloppe nucléaire se reforme autour de chaque jeu de chromosomes ségrégés.
108
Qu'est-ce que la cytokinèse?
La division du cytoplasme en 2 parties.
109
À quoi servent G1 et G2?
Ce sont les phases de transition. Ils donnent le temps à la cellule d'assurer 2 contrôles, soit la préparation à l'étape suivant et la vérification que la phase précédente a été correctement accomplie.
110
Avant la phase S (G1), que se produit-il dans la cellule?
Les cellules doivent atteindre une certaine taille et un niveau de synthèse protéique suffisant pour fournir des protéines et des nutriments pour la synthèse de l'ADN. S'il se produit un problème, un système de surveillance (point de contrôle du cycle cellulaire) interrompt le cycle cellulaire.
111
Quels sont les avantages d'avoir des phases de transition (G1 et G2)?
Si l'ADN de la cellule est endommagé, il est possible d'interrompre le cycle en G1 avant la synthèse d'ADN (S) ou en G2 avant la mitose (M) pour permettre la réparation des erreurs avant de reprendre le cycle. Ces phases de transitions préviennent les conséquences de l'apparition d'anomalies chromosomiques.
112
Vrai ou Faux: La méiose réduit le nombre de chromosomes parentaux.
VRAI
113
Lors de la méiose, à quel moment les chromosomes homologues s'associent entre eux et se recombinent?
Après la phase S.
114
Que permet la recombinaison des chromosomes homologues?
Ça créé un lien physique indispensable à la cohésion des chromosomes homologues au cours de la ségrégation chromosomique. Aussi, c'est un processus évolutif très important pour assurer la diversité d'une espèce.
115
Vrai ou Faux: La méiose comprend les phases G1, S et G2 prolongées.
VRAI
116
Lors de la méiose I, est-ce que l'attachement est bivalent ou monovalent? Expliquez
Monovalent puisque les 2 kinétohores de chaque paire de chromatides soeurs sont attachés au même pôle du fuseau de microtubules
117
Vrai ou Faux: Lors de la méiose I, il y a protéolyse de tous les anneaux de cohésine. Expliquez
Faux. Les anneaux de cohésines au niveau centromérique de chaque paire de chromatide soeurs sont maintenus. Seulement les anneaux maintenant en place les deux chromosomes homologues sont protéolysés.
118
La méiose I comprend la ____ et la ____.
La méiose I comprend la métaphase I et l'anaphase I.
119
Que se passe-t-il au début de la méiose I?
Les paires de chromosomes homologues résistent à la force d'attraction du fuseau de microtubules en raison des connexions physiques induites par recombinaison entre les paires de chromosomes homologues
120
Que se passe-t-il après la disparition de la cohésion entre les chromosomes homologues lors de l'anaphase I?
Les paires de chromosomes homologues sont séparées et dirigées vers les pôles opposés de la cellule. Seulement la cohésion au centromère est maintenue.
121
Vrai ou Faux: Avant la ségrégation qui a lieu lors de la méiose II, il y a une réplication de l'ADN.
Faux. Il n'y a pas de réplication d'ADN avant la ségrégation lors de la méiose II.
122
Vrai ou Faux. Dans toutes les cellules, il existe des segments d'ADN non compactés en nucléosmes. Ces régions de l'ADN sont liées à des protéines non-histones qui dirigent et régulent les processus d'expression des gènes, de réplication et de recombinaison.
VRAI
123
Que se passe-t-il lors de la 2e ségrégation des chromosomes (anaphase II)?
Les anneaux de cohésine sont protéolysés.
124
À la fin de la méiose II, on obtient ...
De 4 cellules haploïdes.
125
Grâce à la microscopie ____, il est facile de visualiser les chromosomes condensés.
optique
126
Quels sont les 2 états possibles de la chromatine?
- La fibre de 10 nm : forme moins compacte.
- La fibre de 30 nm : version la plus compacte de la chromatine, souvent repliée sous forme de grandes boucles à partir du complexe protéique central.
127
Quel est le premier état de compaction de l'ADN dans le noyau?
Les nucléosomes
128
De quoi est composé le nucléosome?
De 4 histones (H2A, H2B, H3, H4) tous présents en 2 copies (octamère) + l'ADN qui les entoure.
129
Comment nomme-t-on l'ADN entre les nucléosomes?
ADN internuclosomique (20-60 pb)
130
Comment nomme-t'on l'ADN le plus fortement lié au nucléosome?
L'ADN du coeur, il est enroulé 1,65 fois autour de l'octamère d'histones (147 pb)
131
Comment a-t-on trouvé le nombre de pb que contient un nucléosome?
En traitant les chromosomes avec une nucléases non-spécifique ( nucléase micrococcale ou MNase). Ça permet de cliver l'ADN libre de protéines, mais pas l'ADN associé à des protéines. En variant la quantité de MNase, on obtient un nucléosme minimal qui contient 147 pb.
132
Vrai ou Faux: La longueur de l'ADN internucléosomique est variable inter-espèce, mais davantage constante intra-espèce.
Vrai
133
À quoi sert l'histone H1, puisqu'elle ne constitue pas l'octamère?
Elle se lie à l'ADN internucléosomique. On en a besoin d'une seule copie par octamère (donc 2x moins abondante que les autres histones). Puisqu'elle est composée de 32% de résidus lysine et arginine, elle agit comme un aimant et facilite l'enroulement de l'ADN autour des histones.
134
L'ADN est chargé positivement ou négativement?
négativement
135
Les histones comportent au moins ____ de résidus lysines ou arginines (résidus chargé positivement)..
20%
136
Quelle est la région conservée retrouvée dans toutes les histones de l'octamère qui sert de structure de repliement? Expliquez.
Le domaine globulaire des histones (domaine de repliement). Ce sont 3 regions en hélice alpha séparées par 2 boucles non-structurées. Elles permettent la formation d'une structure intermédiaire moins organisée du nucléosome. Le domaine de repliement est important pour la formation des hétérodimères.
137
Vrai ou Faux: H3 et H4 s'associent entre eux pour former des hétérodimères. Les hétérodimères H3-H4 peuvent s'associer entre-elles pour former un tétramère H3-H4.
VRAI
138
Vrai ou Faux. Deux hétérodimères H2A-H2B peuvent former un tétramère H2A-H2B. Expliquez
Faux. Elles peuvent seulement former un hétérodimère.
139
Comment se produit l'assemblage du nucléosome?
1. Le tétramère H3-H4 va d'abord se lier à l'ADN. Commence à induire une courbure dans l'ADN.
2. Deux dimères H2A-H2B s'associent au complexe ADN-H3-H4.
140
Vrai ou Faux: Les histones du nucléosome portent des queues amino-terminales accessibles aux protéases.
VRAI
141
Quelle histone de l'octamère comporte une 4e hélice alpha à l'extérieur du domaine de repliement?
H3
142
Qu'est-ce qui a mis en évidence que les histones de l'octamère possèdent une queue N-terminale?
La digestion des nucléosomes à la trypsine. Elle coupe les protéines après un acide aminé chargé positivement
143
Quelles modifications peuvent avoir lieu sur les queues N-terminales des histones pour altérer la fonction individuelle d'un nucléosome?
Soit une phosphorylation, une acétylation ou une méthylation sur un résidu sérine, lysine ou arginine.
144
Vrai ou Faux: Le nucléosome présente un double axe de symétrie appelé l'axe de la dyade (ligne de 12h à 6h).
VRAI
145
Sur les 147 pb de l'ADN du coeur, les histones du tétramère H3-H4 intéragissent avec combien de pb?
60 pb.
*La partie N-terminale de H3 intéragit avec 13 dernières pb de chaque extremité de l'ADN.*
146
Sur les 147 pb de l'ADN du coeur, les histones du dimère H2A-H2B intéragissent avec combien de pb chacune?
Chacun des dimères est associé à environ 30 pb d'ADN
147
Vrai ou Faux: Les dimères H2A-H2B établissent plus de contacts avec l'ADN que le tétramère H3-H4.
FAUX, c'est l'inverse
148
Lorsque le tétramère H3-H4 s'associe avec la partie centrale et les extrémités d'ADN, il y a des ____ et des ____ qui se créent dans l'ADN, cela facilite l'accès aux ____ ____.
courbures
tensions considérables
dimères H2A-H2B
149
Combien y a-t'il de points de contacts entre les histones et l'ADN? Les points de contact se font-ils dans le petit ou le grand sillon?
Il y a 14 points de contacts différents entre les histones et l'ADN du petit sillon. Il y a formation de ponts H. Ce grand nombre de liaisons H est à l'origine de la force qui permet la courbure de l'ADN.
150
Vrai ou Faux. Les histones fortement basiques masquent les charges négatives des phosphates.
VRAI
151
Vrai ou Faux: Les 4 queues H2B et H3 émergent au-dessous et au-dessus des 2 hélices d'ADN. Les 4 queues N-terminales H2A et H4 émergent entre les 2 sillons de l'ADN.
FAUX, c'est l'inverse
152
Vrai ou Faux. Les queues d'histones dirigent l'enroulement d'ADN par la gauche. Ce qui entraîne un surenroulement négatif.
VRAI
153
Quelles sont les 2 conformations chromatiniennes?
1. L' euchromatine : correspond à des régions avec un niveau d'expression génique élevé (les gènes dans cette conformation sont plus exprimés). Il s'agit d'une structure plus ouverte.
2. L' hétérochromatine : correspond à une zone de faible expression de gènes. Les gènes contenus dans cette chromatine sont très peu exprimés. Zone d'apparence condensée.
154
Quelle est la différence entre les 2 conformations chromatiniennes?
La différence entre les deux conformations de la chromatine réside dans l'assemblage (ou non) des nucléosomes en structures complexes
155
Une fois les nucléosomes formés, l'histone ____ se fixe à l'ADN ____ et ____ l'association de l'ADN avec le nucléosome. Aux 147 pb protégées par les histones de l'octamères, ____ protège ____ pb additionnelles.
H1
internucléosomique
resserre
H1
20 pb
156
Quelle est la propriété de liaison de H1?
H1 a la propriété de lier 2 régions distinctes du duplexe d'ADN appartenant à une seule molécule d'ADN associée à un nucléosome. Le 1er dans l'ADN internucléosomique et le 2eme au milieu des 147 pb associées au nucléosome. H1 augmente ainsi la quantité d'ADN associée au nucléosome.
157
Vrai ou Faux: La présence de l'histone H1 rend l'ADN moins compacte. Expliquez
Faux. Rend l'ADN plus compacte. L'histone induit un plus grand resserrement de l'ADN entre les nucléosomes. La fixation de H1 donne un angle mieux défini pour l'entrée et la sortie de l'ADN du nucléosome. Affectée par pH, concentration de sels, présence d'autres protéines.
158
Vrai ou Faux: Un ajout de H1 permet la formation de fibre de 30 nm à partir de l'ADN nucléosomal (fibre de 10 nm). L'ADN devient beaucoup moins accessible aux enzymes dépendantes de l'ADN (ARN polymérases).
VRAI
159
Quel est le second niveau de compaction de l'ADN?
L'ajout de H1 ou formation de fibre de 30 nm
160
Quels sont les deux modèles de représentation pour la fibre de 30 nm?
1. Modèle solénoïde : Formation d'une superhélice contenant environ 6 nucléosomes/tour. L'ADN internucléosomique est enfoui au centre de la superhélice, ne passe jamais à travers l'axe de la fibre.
2. Modèle en zigzag : Organisation en zigzag que prennent les nuclésomes après l'ajout de H1. La conformation en zigzag nécessite le passage de l'ADN internuclosomique au travers de l'axe central de la fibre.
*Les deux modèles peuvent exister dans les cellules, mais l'analyse par diffraction aux rayons X privilégie le modèle en zigzag.*
161
Vrai ou Faux. Les queues N-terminales des histones sont nécessaires pour la formation de la fibre de 30 nm. Expliquez
Vrai. En absence de leurs queues N-terminales, les octamères d'histones sont incapables de former les fibres de 30 nm, mais peuvent former les fibres de 10 nm sans problème.
162
Quelle est la fonction des queues N-terminales?c
C'est de stabiliser la fibre de 30 nm par interaction entre les nucléosomes adjacents.
163
Quel est le modèle spéculatif de stabilisation de la fibre de 30 nm par les queues N-terminales des histones?
- Les queues N-terminales de H2A, H3 et H4 interagissent avec le coeur du nucléosome adjacent.
- Une intéraction est possible entre l'extrémité N-terminale chargée positivement de H4 et la région du domaine globulaire de H2A chargée négativement.
- Puisque les queues N-terminales des histones sont les cibles de modifications dans la celules, elles peuvent réguler la capacité des histones à former la fibre de 30 nm ou d'autres structures nucléosomiques d'ordre supérieur.
164
Il existe un repliement additionnel de la fibre de 30nm. Quel est le modèle le plus probable expliquant cette compaction supplémentaire?
Les fibres de 30 nm forment des boucles de 40 à 90 kb, retenues à leurs bases par une structure protéique, la matrice nucléaire.
165
2 classes de protéines ont été identifiées dans la matrice nucléaire. Nommez-les et expliquez-les.
Elle comprend 2 classes de protéines, soit la topoisomérase II et les protéines SMC.
La topoisomérase II fait partie du mécanisme de fixation de l'ADN à la base des boucles.
Les protéines SMC sont des composants clés dans la machinerie qui condense et assemble les chromatides soeurs durant la duplication des chromosomes.
166
La topoisomérase II est présente en abondance dans la ____ ____, mais aussi associée aux chromosomes en ____ après la ____.
matrice nucléaire
mitose
purification
