2.3 le flux de l'info génétique Flashcards
Comment le mRNA devient mature?
- lorsqu’il obtient sa coiffe (Guanosine méthylée en 5’)
- et qu’il a la queue poly-A sur 3’ -> 50 à 300 Adénosines ajoutées (Polyadenylation)
- Epissage
rôle/fonction de la coiffe du mRNA
de protéger l’ARNm d’une possible dégradation
rôle/fonction de la queue poly-A
de protéger contre la dégradation de la molécule d’ARN
Qu’est-ce que l’épissage?
l’épissage, c’est lorsque les introns sont excisés du pré-mARN, puis dégradés.
=> mARN: est un pré-mARN qui a été débarrassé de ses introns
Qu’est-ce que sont des introns ?
les introns sont des séquences d’ARN qui ne contiennent pas d’information pour la synthèse des protéines et doivent être excisés
Qu’est-ce que sont les exons ?
Les exons sont des séquences d’ARN qui contiennent des informations pour la synthèse des protéines.
Qu’est-ce que la séquence codante?
la séquence codante est la séquence de tous les exons rattachés les uns aux autres après s’être débarrassé des introns
Les différences fondamentales entre le mRNA et le DNA
- les Bases => AGCT /AGCU
- Sucre=> Désoxyribose (2’ H)/ Ribose (2’ OH)
- nombre de brins => double / simple
- Polymérase => ADN polymérase (Primer)/ ARN polymérase (promoteur)
Où se trouvent les gènes sur l’ADN?
Ils sont présents sur les deux brins, mais pour un gène donné, un brin est transcrit en ARN
Quel brin est transcrit en ARN?
c’est uniquement le brin matrice!
et l’ARN est identique brin codant (il suffit juste d’échanger les T pour des U)
Quel est la base azoté typique de l’ARN?
c’est l’Uracile
Quel est le nucléotide typique de l’ARN?
uracile, ribose et phosphate
qu’est-ce que l’ARN?
Ribose + Phosphate + Uracile/Adénine/Cytosine/Guanine
Quelles sont les bases azotées de l’ARN?
pyrimidine : Uracile et Cytosine
Purine: Guanine et Adénine
Comment se déroule la transcription?
- l’ARN polymérase se pose sur le promoteur du brin matrice
- elle transcrit l’ARN en allant de 3’ à 5’, ce qui produit un ARN 5’-> 3’
- la polymérase de l’ARN dispose les nucléotides de l’ARN qui sont complémentaires avec le brin matrice à la suite pour transcrire => pré-ARNm identique au brin codant
- ce processus continue jusqu’à ce que l’ARN polymérase arrive sur une séquence Terminator
- ARN polymérase se décroche
Où se passe la synthèse des protéines/Traduction ?
dans le cytoplasme
Où ont lieu la Transcription et l’épissage?
dans le noyau
Est-ce que dans les cellules Eucaryotes et Procaryotes la transcription et la traduction se passe de la même manière?
Oui, mais dans les cellules procaryotes il n’y a pas de noyau. Alors la transcription et la traduction ont lieu dans le même endroit=> Cytoplasme
Comment expliquer que lorsqu’on injecte une substance, qui contient des cellules R vivantes et des cellules S dangereuses mortes à une souris, la souris meurt? Pourquoi trouve-t-on des cellules S vivantes dans le sang de la “victime”?
cellules R : cellules inoffensives, ont aucun capsule
cellules S: cellules souches
- des cellules mortes sont revenues à la vie
- la substance est passée des cellules mortes aux vivantes
=>un agent transformant est produit par les bactéries virulentes
=> l’ADN est l’agent transformant
De quoi est composé un virus ?
- coque de protéines (capside)
- ADN
- tige composée de protéines
Quelle est la molécule permettant la production de nouveaux virus?
l’ADN est l’agent infectieux du virus
comment se passe la reproduction d’un virus par l’attaque d’un bactériophage?
- bactériophage se pose sur la cellule
- injecte l’ADN dans la cellule
- =>production de nouveaux virus
- les bactéries éclatent la cellule
Quelle est la partie infectieuse du virus ?
c’est l’ADN, qui est infectieux
Quelle a été l’expérience pour déterminer, si c’était la membrane protéique du bactériophage ou son ADN, qui infectait la bactérie?
ils ont colorés/marqués l’enveloppe protéique avec du 35S
et
l’ADN avec du 32P
pour voir qu’est ce qui entrait dans la cellule
=> lorsque l’enveloppe est marquée, l’enveloppe est observable à l’extérieure de la bactérie
effet mutagène, c’est quoi?
l’agent susceptible de provoquer des mutations de l’ADN (étape initiale de la cancérogenèse) à condition que cette mutation porte sur des gènes impliqués dans le processus de cancérogenèse
À 260nm, c’est la longueur d’onde qui fait le plus de dommages, car correspond au pic d’absorption des ac. Nucléiques
quelle est la longueur d’onde qui cause le maximum de dommages ( fréquence de mutation)?
260nm, cela correspond au pic d’absorption des acides nucléiques (ADN et ARN).
quel est le pic d’absorption des protéines?
280nm
ADN contient quoi ?
-
désoxyribose( aussi appelé 2-désoxyribose)
=> C5H10O4 //pentose dérivé du ribose par substitution d’hydrogène en remplacement du groupement hydroxyle en position 2, ce qui implique la perte d’un oxygène - bases azotées
- Phosphate
Quelle est la différence entre un nucléoside et un nucléotide?
nucléoside : 1 base azotée + déoxyribose (ex. déoxyadénosine)
nucléotide : 1 base azotée + déoxyribose + monophosphate (ex. déoxyadénosine monophosphate)
Comment s’appelle la liaison entre le phosphate et le désoxyribose?
la liaison phosphoester : liaison covalente = forte
sucre + base, c’est quoi?
nucléoside
sucre + base + phosphate, c’est quoi?
nucléotide
comment appelle-t-on les différents nucléosides?
déoxythymidine
déoxycytidine
(pyrimidine nucléoside: - idine)
déoxyadénosine
déoxyguanosine
(purine nucléoside : -nosine)
Comment appelle-t-on les différentes nucléotides?
purines: acide déoxythymidylique, acide déoxycytidylique
pyrimidines: acide déoxyadénylique, acide déoxyguanylique
Où se lient les différents composants de l’ADN sur le sucre?
phosphate => 5’
2e Phosphate => 3’
base azoté => 1’
Est-ce que le rapport de base azoté 1;1;1;1 est juste?
Non, car le nombre de Thymine n’est pas forcément le même que celui de la Cytosine
Par contre, le rapport (adénine/thymine)=1 et (guanine/cytosine)=1 sont justes
=> étant donné que AT sont liés et CG aussi, cela voudrait dire que leur nombre est égal (autant de A que de T, autant de C que de G)
Combien de ponts hydrogènes entre AT et CG?
AT: 2 ponts hydrogènes
CG: 3 ponts hydrogènes
ponts hydrogènes: liaisons de faible énergie
Comment est structuré l’ADN ?
- il est une macromolécule linéaire
constituée de 2 brins liés par les ponts hydrogènes, qui sont eux-mêmes constitués d’une chaîne nucléotides (=phosphate, sucre et base) - par contre, sa structure n’est pas régulière => liaisons pas tout à fait planes
- les phosphates et les sucres sont à l’extérieur de l’ADN, car ils sont hydrophiles
les deux brins de l’ADN sont-ils parallèles ou antiparallèles?
Ils sont antiparallèles,les brins sont complémentaires => ce qui donne que les brins sont 3’->5’ et 5’->3’
Qu’est-ce que la chromatine ?
c’est un complexe de DNA, RNA, protéines. c’est présent exclusivement chez les eucaryotes.
Hétérochromatine ?
la chromatine est dense, inactive
Euchromatine ?
la chromatine est décondensée et active
Qu’est-ce que sont les nucléosomes?
nucléosome est un complexe comportant un segment d’ADN de 146 ou 147 paires de nucléotides, enroulé autour d’un cœur formé de protéines (les histones)
Qu’est-ce que le linker dans l’ADN?
le linker est le double-brin de DNA qui se situe entre 2 nucléosomes. 8-114 paires de bases
qu’est-ce que le core dans l’ADN?
Le noyau d’histones
le DNA est enroulé 1.75 fois (146-147 bp) autour du nucléosome constitué de protéines d’histones
quel est la structure d’un nucléosome ?
- 2 fois 4 histones (H2A: H2B: H3: H4)= core
- histone H1= linker
- DNA 146pb
Quel est le rôle de l’histone H1?
sont rôle est de servir à la stabilisation de l’ADN sur la surface du noyau du nucléosome
Quels sont les différents arrangement des nucléosomes dans l’ADN?
- nucléosomes séparés : les nucléosomes sont liés pas “linker” (octamère d’histones) (60A en hauteur et 110A de diamètre)
- nucléosomes juxtaposés : fibre de nucléosomes 100A= 10nm
- fibre métaphasique de 30nm(=300A) nécessite des histones H1
quel est la longueur d’un chromosome chez l’Homme?
4 cm si on étire
4 micromètre en métaphase
Quand se passe la réplication de l’ADN?
durant la Phase S, l’ADN est copié
2C -> 4C
Pourquoi dit-on que la réplication de l’ADN est-elle semi-conservative?
La réplication semi-conservative : Chacun des deux brins de la molécule d’ADN bicaténaire “mère” sert de matrice pour la formation d’un nouveau brin complémentaire. Chaque nouvelle molécule “fille” ne conserve donc que la moitié de la molécule “mère”
Expérience de Meselson und Stahl,
bactéries cultivées dans milieu de N15 => remises dans milieu N14 => 1 réplication => centrifugation pour comparer résultats :: densité INTERMEDIAIRE (ici donc la réplication conservatrice est donc impossible car quantité d’ADN lourd et léger n’est pas équivalente)
Donc les possibilités d’une réplication semi-conservative ou dispersive sont les seules possibilités.
les bactéries cultivées en milieu N15, sont ensuite cultivées en milieu N14 pour 2 réplication => résultat: quantité équivalente d’ADN de deux densités. L’une correspondant à l’ADN de densité intermédiaire retrouvé lors de la précédente partie de l’expérience, l’autre correspondant à des cellules cultivées exclusivement en milieu contenu du 14N => réplication dispersive donc impossible, car n’a pas donné densité intermédiaire, inférieure à celle précédente mais supérieure aux cellules cultivées uniquement dans N14
ATTENTION : N14 plus léger que N15
La réplication de l’ADN commence d’un côté du brin et la réplication se fait ensuite tout le long de l’ADN? VRAI/FAUX
FAUX, les réplications peuvent commencer à plusieurs sites différents le long de la molécule d’ADN de chaque chromosome
- **formation d’une bulle de réplication
- progression bidirectionnelle de la bulle
- fusion des différentes bulles de réplication**
comment fonction l’incorporation de nouveaux nucléotides lors de la réplication de l’ADN?
l’ADN polymérase couple le nucléoside triphosphate à la suite du brin en libérant un pyrophosphate (2Pi) => les nucléotides sont couplés par des liaisons phosphodiester
l’énergie pour les liaisons phosphodiester provient du groupement triphosphate
Est-ce que la DNA-polymerase se retrouve dans une situation où le prochain nucléotide à coupler se trouverait à être en 5’ cela serait-il possible ?
NON, car la DNA-polymerase ne synthétise que dans la direction 5’-3’
SITUATION DES FRAGMENTS D’OKAZAKI
ADN-polymerase particularités
- synthétise de 5’-3’
- vitesse: 5000 nt/sec chez les bactéries et 50nt/sec chez les humains, car elle vérifie etc.
Okazaki fragments particularités
- 100-200 nucléotides de long
- assemblés par une Ligase (= enzyme qui fusionne les Okazaki fragments )
Qu’est-ce que sont les Okazaki fragments?
le fait que l’ADN polymérase ne peut polymériser l’ADN que dans le sens 5’ → 3’, la réplication étant faite au fur et à mesure du déroulement de l’ADN et, les deux brins étant antiparallèles, seul le brin orienté correctement de 3’OH→5’P peut être répliqué “en continu”
Comment se déroule la réplication ?
- séparation des brins de l’ADN par l’hélicase
- Primase joint des nucléotides d’ARN pour former primer (une amorce pour la DNA-Polymerase)
- DNA-polymerase ajoute des nucléotides d’ADN après le primer
-
Nouvelle DNA polymerase remplace le primer (ARN) par une séquence d’ADN
=> un brin fille a été créée sur la base du brin mère
enzymes nécessaires à la réplication de l’ADN et leurs rôles (initiation de la réplication )
Hélicase: séparent l’ADN double brin en brins simples, ce qui permet à chaque brin d’être copié
Topoisomérases: s’assurent du bon déroulement de la réplication
**protéine de liaison d’ADN simple brin: protéine dont le rôle est de se lier à un brin d’ADN pour l’empêcher de s’apparier avec son brin complémentaire **
enzymes nécessaires à la réplication de l’ADN et leurs rôles (synthèse du brin meneur)
Primase : synthèse primer
DNA polymerase: synthèse brin complémentaire
DNA polymerase: remplacement du primer (ARN) par de l’ADN
enzymes nécessaires à la réplication de l’ADN et leurs rôles (synthèse Okazaki fragments)
Primase: primer pour Okazaki fragments
DNA polymerase: synthèse du brin complémentaire
DNA polymerase: remplacement du primer (ARN) par de l’ADN
Ligase: liaison des différents Okazaki fragments
est-ce que l’hypothèse de Beadle et Tatum est correcte? est-ce que un gène est égal à une enzyme (ou protéine)?
alors oui, mais cela est une simplification excessive
Qu’est-ce que la transcription?
c’est lorsque l’ADN est transcrit en pre-mARN
comment se déroule la Traduction en gros?
Après que le pre-mARN ait été épissé. le mRNA est lu par triplet/ codon(= 3 nucléotides) pour pouvoir traduire cela en acides aminés qui vont former ensuite une chaîne d’acides aminés => une protéine
Quels RNAs sont utilisés lors de la traduction?
- mRNA (objet traduit)
- tRNA (RNA de transfert)
de quoi sont structurés les tRNA?
ils ont un site d’attachement pour les acides aminés, des ponts hydrogènes qui tiennent la structure et un anticodon(3’-5’)
anticodon, c’est quoi?
c’est le nom donner au triplet sur le tRNA, il est spécifique à un codon
tRNA, c’est quoi?
- une molécule d’ARN
- un adaptateur qui va amener un acide aminé pour former une chaîne d’acides aminés
quelle est la première étape de la traduction?
- l’initiation
le premier tRNA (=Initiator) se positionne sur le codon START (AUG), son anticodon doit correspondre à AUG et l’acide aminé produite est souvent la méthionine pour les initiator tRNAs.
l’énergie provient d’un GTP qui devient GDP
l’initiator tRNA se positionne directement sur le site P de la grande sous-unité ribosomale
quelle est la deuxième étape de la traduction?
- Elongation
- le tRNA ayant l’anticodon correspondant au codon suivant se positionne sur le site A du ribosome
- 2 GTP => 2 GDP pour la reconnaissance des codons
- la chaîne d’ac.am déjà existante va être transférée/liée au nouvel ac.am amené
- formation de liaison peptidique (entre les ac.am)
- translocation : le tRNA passe du site A au site P => GTP–> GDP
- le tRNA passe du site P au site E, puis est libéré
cycle répétitif
Quelle est la troisième étape de la traduction ?
- Terminaison
un Release factor, protéine qui fonctionne comme une hydrolase, coupe la liaison entre le dernier tRNA et le dernier acide aminé. Elle se positionne sur le site A lorsque le STOP CODON (UAG,UAA ou UGA). Puisqu’elle n’apporte pas de nouvel ac.am, cela stoppe la formation de la chaîne polypeptidique. Et donc lorsque le dernier tRNA passe du site P à E, il est ensuite libéré. Et la même chose se produit pour la release factor. Ce qui libère la chaîne polypeptidique.
le code génétique est dégénéré, car…
plusieurs codons codent pour un seul acide aminé.
le code génétique est universel, car…
il est conservé dans (presque) tous les organismes.
Combien d’acides aminés existent ? et pour combien de codons?
20 acides aminés
pour 64 codons
ce qui signifie que plusieurs codons peuvent coder pour 1 ac.am
quel est le codon START?
AUG
quels sont les codons STOP?
UAA, UAG ou UGA
quelles sont les différentes interactions entre les chaînes latérales d’une chaîne polypeptidique ?
- liaisons hydrogènes (OH-H)
- interactions hydrophobes et forces de Van der Waals
- Pont disulfure (S-S)
- liaison ionique
